капролон или металл что лучше

05.05.202309.05.2023 admin 0 Comments

Капролон — что это за материал

В современной промышленности используется довольно большое число разных полимерных материалов. Их задействуют практически во многих видах производственных отраслей как высокоэффективную альтернативу металлическим или же пластиковым изделиям. Подобная полимерная продукция обладает наилучшей устойчивостью к механическим воздействиям и наиболее высокой стойкостью к агрессивным веществам. Собственно, ярким представителем сырья, состоящего из высокомолекулярных соединений является капролон, но многие люди до сих пор не знают, что это за материал и для каких целей его можно использовать в быту.

Собственно, капролон — это нейтральное слово, которое было принято в Советском Союзе для обозначения поликапромида. Данный синтетический материал получается посредством проведения анионной полимеризации кристаллического капролактама и представляет из себя конструкционный полимер белого или кремового цвета. Капролон не имеет специфического запаха, он не токсичен и экологически безопасен для жизнедеятельности людей. Кроме того, он обладает диэлектрическими свойствами, способностью к самосмазыванию и невероятно маленьким удельным весом, который легче бронзы и многих сплавов практически в 7 раз.

Благодаря высоким техническим характеристикам данного материала, изделия из капролона способны выдерживать воздействие прямых солнечных лучей и могут подолгу находиться на открытом воздухе. Более того, им не страшно воздействие влаги и коррозии. Капролон имеет довольно высокую степень устойчивости к различным агрессивным химическим элементам, при этом во время взаимодействия с ними он совершенно не теряет свои эксплуатационные характеристики и продолжает стабильно функционировать на высоком уровне. Однако, есть и такие рабочие среды, при взаимодействии с которыми он может попросту раствориться.

Взаимодействие капрона с агрессивными средами

Не разрушается под воздействием

Растворяется под воздействием

Сильно концентрированных кислот

Слабо концентрированных кислот

Примечательно, что под воздействием сил трения, капролон образует на своей поверхности специальный защитный слой, который выступает в качестве смазки и обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Уменьшая трение в узлах, автоматически уменьшается и износ трущихся элементов. Таким образом, изделия из капролона смогут прослужить значительно дольше. В сравнении с бронзой и стальными сплавами, применение капролона в механизме позволит продлить эксплуатационный ресурс узла в 1,5 раза. При этом его цена, в отличии от стальных аналогов, намного меньше. Получается, что за материал капролон и за готовые из него детали можно заплатить меньше денег, чем за сталь, получив такие преимущества как:

Кстати говоря, в зависимости от способа производства капролона, будут зависеть и многие другие его технические характеристики. Например, у экструзионного и литьевого полиамида будут разные степени жесткости, разные ударные прочности, различный уровень поглощения воды, а также будут отличаться твердость, прочность, минимальные и максимальные рабочие температуры и даже цветовой оттенок! В принципе, это не существенные изменения, однако они могут оказаться очень важными при применении капролона как сырьевой заготовки для производства запчастей в машиностроении, авиастроении или в других подобных отраслях.

Источник

ЧТО ЛУЧШЕ: КАПРОЛОН ИЛИ ПОЛИАЦЕТАЛЬ

В процессе анионной полимеризации аминокапроновой кислоты или капролактама получают капролон – конструкционный полимер. Процесс проводят с помощью ввода активаторов и щелочных катализаторов. Предприятие выпускает заготовки в виде стержней обычных и с графитом, листов разной толщины – от 5-10 мм до 50-60 мм. Материал имеет разные габаритные размеры и объемы партий также имеют отличия. Фторопласт применяют в промышленном производстве путем механической обработки заготовок.

Что такое капролон?

Созданный искусственным способом конструкционный материал представляет собой эластичный полимер бело-желтоватого цвета. Распространенный поликапроамид или полиамид 6 не имеет запаха. Уникальный по прочности плотный пластик нельзя сравнивать с бытовым, так как материал имеет низкий коэффициент трения и повышенную твердость.

Синтетический материал получают путем низкотемпературной полимеризации аминокапроновой кислоты. Капролон отличает узкий диапазон при изменении состояния – из твердого в жидкое.

Виды конструкционного полимера

Процесс полимеризации при производстве капролона проходит с применением разных технологий – вводят определенные активаторы, щелочные катализаторы, поэтому в результате получают шесть видов готового продукта с определенными свойствами и назначением. В зависимости от полученной структуры материала различают следующие виды изделия:

По способу производства различают следующие виды:

Менее затратное, но более надежное, производство – методом литья. Получают прочные, устойчивые к износу детали для промышленного автомобилестроения, станков, оборудования. Вместе со смазкой запчасти из полимера на промышленных установках демонстрируют низкий коэффициент трения капролона, снижают шум, увеличивают срок эксплуатации. Наиболее частые формы выпуска, принятые техническими условиями – заготовки в виде стержней, блоков, листов, которые отличаются габаритными размерами и весом одной партии.

Фторопласт-4: свойства и область применения

Фторопласт получают путем полимеризации фторсодержащих производных этилена. В результате чего получают порошковый полуфабрикат для изготовления различных деталей и цельных конструкций. На первом этапе производства готовят расплав из полимерного порошка с добавлением катализаторов, отвердителей и различных присадок. Затем литьевым или экструзионным методом получают готовые изделия. В основном промышленностью выпускается фторопласт в виде листов, блоков и стержней. Этот полимер хорошо поддается любым видам механической обработки, что позволяет получать не только изделия простой формы, но и сложные объемные конструкции.

Физико-химические свойства фторопластов зависят от количества атомов фтора. Однако для всех них характерна:

Фторопласт-4 отличается стойкостью к истиранию, термостойкостью и высокими электроизоляционными свойствами, но обладает текучестью и небольшой прочностью по сравнению с другими марками. Фторопласты используются в машиностроении, автомобилестроении, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Из этих полимеров изготавливают поршни, подшипники, электроизоляционные прокладки, конструктивные элементы емкостей для химических реагентов и другие изделия.

Характеристики

Материал является абсолютным диэлектриком, на что указывают следующие показатели:

Сложно представить, что лучше капролона по следующим физико-химическим характеристикам:

Из капролоновых стержней, листов делают детали, которые подвергаются сжатию, растяжению, ударам, механическим и динамическим нагрузкам, высоким и низким температурам, поэтому полимер при производстве получает следующие характеристики:

Указанные и другие параметры делают материал незаменимым во многих отраслях промышленного производства.

Аналоги – внешнее различие полимеров

Ближайшим по составу аналогом конструкционного полимера является экологически безопасный фторсодержащий полимер. Во многих случаях капролон и фторопласт взаимозаменяемые материалы, однако есть отличия:

Капролон листовой

Листовой капролон – полиамид ПА-6 в форме пластины с прямоугольным сечением. Широко применяется в промышленности для производства подшипников, валов, роликов, вкладышей, втулок и других элементов оборудования. Листы различны по толщине, весу, габаритам. Купить листовой капролон можно толщиной от 6 до 250 миллиметров, размер листа 1000*1000 мм, 1000*2000 мм, 500*700 мм, других размеров. Вес листа зависит от его габаритов и толщины, например, вес одного листа полиамида 6, толщиной 10 мм, размером 1000*1000 мм – около 11,7 кг, а толщиной 40 мм с аналогичным размером – порядка 49,3 кг.

Не следует по листовому капролону наносить удары молотком либо другими предметами, т.к. поверхность скользкая и гладкая, упругая. Брать листы необходимо только в перчатках, заостренные кромки могут повредить кожу. Механическую обработку проводят на стандартных металлообрабатывающих станках инструментами из углеродистой стали либо при длительной работе – со специальными наконечниками из карбида вольфрама или с алмазным напылением. При производстве сложных деталей желательно распределить фронт работы на несколько простых операций, во избежание повреждения и растрескивания полуфабриката.

При хранении листового капролона на холоде (холодные помещения) перед запуском его в производство, необходимо листы около 5 — 7 суток выдержать при более высокой температуре (теплые помещения).

Преимущества капролона

Блочным полимером заменяют детали из цветных металлов в узлах трения, так как отличают капролон свойства особой прочности, износостойкости:

Механическая прочность

Номинальные характеристики указывают на исключительные ударные нагрузки, сопротивление растяжению, деформации. Полимерный материал отличают параметры, близкие к металлам, поэтому капролон используют при производстве оборудования, авиастроении и автомобилестроении.

Продолжительный срок службы

Длительная эксплуатация не влияет на степень износа. Детали из стержней с содержанием графита, пластин благодаря распылению графитовой пыли могут работать без смазки, не увеличивая уровень шума. Уникальные физико-химические свойства позволяют без видимой деформации работать десятки лет.

Свойства диэлектрика

Полимеры не являются проводниками, поэтому служат прекрасным материалом для изоляции проводов, узлов с высоким напряжением и током. Конструкционный полиамид используют в энергетике, электротехнической отрасли.

Низкий коэффициент трения

Химическая устойчивость

Высокое качество и низкие цены капролона

Если сравнить себестоимость производства запчастей, деталей из капролона, аналоги из цветных металла стоят в 10-12 раз дороже.

Легкий вес и высокая плотность

Втулки, подшипники, вкладыши, кольца, фланцы и другие комплектующие имеют легкий вес, но не уступают по плотности и надежности. В результате механизм становится легче и прочнее во много раз.

Безопасность

Одним из важных свойств безопасности капролона является отличие от пластиков в том, что при трении и нагреве материал не дымится, не плавится, так как температура плавления 220 °C. Нетоксичен – не выделяет химически вредных веществ в окружающую среду, не наносит вред здоровью людей. При температуре выше 300 °C материал начинает разлагаться и выделяет окиси аммиака, углерода.

Применение капролона в промышленности и строительстве

Капролон — многофункциональный материал конструкционного и антифрикционного назначения

. Применяется в различных отраслях промышленности для изготовления деталей широкой номенклатуры:

Капролон имеет низкий коэффициент трения в паре с любыми металлами, хорошо и быстро перерабатывается, в 6-7 раз легче бронзы и стали, взамен которых он устанавливается. Изделия из капролона в 2 раза снижают износ пар трения, повышая срок службы изделий в 1,5 раза, снижают трудоемкость из изготовления на 35%, стоимость на 50% по сравнению с изделиями из металла (сталей и бронзы).

Капролон стержень хорошо обрабатывается фрезерованием, точением, сверлением и шлифованием. Графитонаполненный капролон обеспечивает более долгую работу в узлах трения и скольжения. Капролон (по сравнению с металлами) снижает уровень шума, вибрации (до 15 Дб), не подвержен коррозии, допускается к контакту с пищевыми продуктами и питьевой водой, экологически чист, устойчив к воздействию углеводородов, масел, спиртов, кетонов, эфиров, щелочей и слабых кислот.

Для женщин компания Salko предлагает блузки оптом по отличной цене. Вы сэкономите до 50% от розничной стоимости.

Фторопласт (фторсодержащие пластические массы), представляющий собой гомополимеры фторпроизводных этилена и сополимеры их, например с другими фторпроизводными олефинами, олефинами, перфторалкилвиниловыми эфирами. Наибольшее значение имеют политетрафторэтилен (85% мирового производства всех фторопластов) и политрифторхлорэтилен — кристаллические полимеры белого цвета, отличающиеся высокой химической стойкостью, термо-, морозо- и атмосферостойкостью, ценным комплексом физических свойств, негорючестью.

Источник

Капролон. Мифы и реальность.

Во многие сферы промышленности пришел альтернативный материал – капролон, который в одночасье стал излюбленным пластикатом и смог заменить многие металлические изделия. Его появлению мы обязаны химикам, которые провели кропотливую работу, массу исследований, чтобы синтезировать прочный, термостойкий конструкционный пластик. На его использование перешло машиностроение и авиастроение, судостроительная отрасль. Новый пластикат – капролон стержневой, используется для изготовления отдельных деталей, а также составных частей узлов машин и оборудования.

Вокруг капролона возникло много разговоров, поскольку, на сегодняшний день, он стал заменой латуни и бронзы. Развеять все мифы и подтвердить реальными цифрами свойства капролона мы постараемся в статье.

Что такое полимеры

К полимерам относится не только капролон, но и ряд других известных материалов. Это фторопласт, полиуретан листовой и полиэтилен. Все полимеры появились в результате усовершенствования пластических масс. Это понадобилось во многих сферах – судостроении, машиностроении, чтобы заменить тяжелые и массивные детали на более легкие аналоги. А когда было замечено, что полимерные материалы показывают себя в работе даже лучше, чем металл, на них и вовсе массово перешли.

Как образуются полимеры. Пластмасса, в своем составе, обязательно должна иметь связующую часть, которая бы смогла объединить все компоненты между собой. Полимер, являясь частью пластической массы, выступает этим соединительным звеном. Некоторые материалы имеют в составе около 50-70% полимера. Но существуют и мономатериалы, которые полностью состоят из одного полимера: полиэтилен листовой, полистирол, полиамид.

Полимер, как и любой другой материал, состоит из молекул. Однако он устроен таким образом, что одна большая молекула вещества содержит миллионы меньших молекул. Все они имеют крепкую химическую связь между собой. Пластмассу относят к органическим веществам, поскольку она мономерная, образованная углеродом. Полимеры, в свою очередь, содержат в своем составе смолы и синтетические смолообразные массы, которые получают при помощи газа. Любая синтетическая смола получается благодаря процессу полимеризации и поликонденсации.

Полимеризация – процесс получения полимеров без производства побочных продуктов с использованием всех атомов мономера.

Таким способом образуется смолы:

Поликонденсация – процесс соединения нескольких мономеров, в результате взаимодействия которых, отщепляются побочные продукты реакции – вода, спирт, водород. Фенолформальдегид производится именно таким способом.

Однако химики нашли способов, чтобы создать усовершенствованные полимеры. Проведя серию исследований, они изобрели новый метод – сополимеризацию. Итог эксперимента позволил создать высокомолекулярные образцы, которые удалось наделить заданными свойствами. Соединяя между собой жесткие, но хрупкие материалы с мягкими и эластичными, создаются ударопрочные пластикаты.

История производства

Мнения пользователей разделяются, когда речь заходит о названии. Капролон, полиамид, армамид, текамид – это все названия одного и того же материала. Обладающего одинаковыми химическими и физическими свойствами. Отличие только в том, как назвал данный пластикат производитель и в какой стране материал был изготовлен.

Относительно новым на рынке стал литьевой капролон или как его еще называют экструзионный. Ему характерна меньшая прочность на разрыв, меньшая износостойкость. Изделия из такого капролона обычно имеют маленькую толщину.

Марки капролона

Марка «А» и «Б» имеет отличие исключительно в пористости структуры, которую измеряют в разрезе. Сегодня, каждый поставщик, предлагает собственную маркировку. На самом деле, все эти цифры не так важны, если Вы знаете точно, какими свойствами должен обладать материал.

Источник

Архитектурно-строительный справочник

Вы здесь

Капролон, сфера применения, технические характеристики и аналоги

Что такое капролон?

Температуру повышают выше 100 °C.

В амидных соединениях цепей полимера происходит постепенное разрушение водородных связей.

Происходит превращение макромолекул из кристаллической формы в аморфную.

Масса становится вязкой.

После перехода в жидкое состояние происходит сплавление в единую структуру повышенной прочности.

Виды конструкционного полимера

марка «А» – на разрезе образца не допускают пор. Заготовка высокой плотности – капролон – применение находит в авиастроении, где детали из технологичных заготовок подвергаются динамической нагрузке. Материал имеет незначительный вес, высокую прочность;

марка «Б» предполагает присутствие пор размером не более 1,5 мм. Из стержней, листов данной марки вырезают запчасти для промышленного оборудования, машин, автотранспорта, станков;

марка «МГ» включает в антифрикционный состав графит – модификацию заготовок выпускают черного цвета. Детали из материала «МГ» стоят дороже, по прочности превосходят остальные марки капролона;

марка «МДМ» для придания материалу диэлектрических свойств модифицируют дисульфидом молибдена. Детали из сверхпрочного диэлектрика используют на предприятиях газопереработки и газодобычи;

капролон-42 – модифицированную марку наполняют графитом;

капролон-4-15 – состав используют для производства заготовок со стекающим статическим зарядом и по примеру марки «Капролон-42» наполняют графитом.

По способу производства различают следующие виды:

жаростойкий с пределом нагрева до 259 °C;

с добавлением твердой смазки;

произведенный в процессе экструзии;

с введенным полиэтиленом.

Характеристики

Материал является абсолютным диэлектриком, на что указывают следующие показатели:

электрическая прочность представлена в диапазоне 20-35 кВ/мм;

при частоте 10 МГц диэлектрическая проницаемость 3,0-3,3;

тангенс угла диэлектрических потерь, при условии проведения замеров при частоте 10 МГц равен 0,015-0,025.

Сложно представить, что лучше капролона по следующим физико-химическим характеристикам:

Материал отличается самым низким коэффициентом водопоглощения до 1,2 % и интенсивностью изнашиваемости – 1,1-1,9 по ГОСТ 11629 Im10-6 г/м.

Коэффициент твердости по Бринелю составляет до 190 МПа, при этом абразивный износ стремится к нулю и составляет 0,055 г. ГОСТ 11629 указывает, что коэффициент трения по стали равен 0,15-0,3.

по ГОСТ 11262 капролон имеет пределе разрушающего напряжения при растяжении до 90 МПа, но если происходит разрыв, то относительное удлинение по тому же ГОСТУ будет равно 14%;

по Шарпи измеряют ударную вязкость – испытуемый образец с острым надрезом показывает до 100 кДж/м 2 ;

модуль упругости 2300 МПа;

при проведении испытаний на прогиб пластины толщиной 1,5 см установлено, что образец обладает изгибающим напряжением 80 МПа;

при 6%-ной деформации на образец, напряжения сжатия достигает 100 МПа.

Указанные и другие параметры делают материал незаменимым во многих отраслях промышленного производства.

Аналоги – внешнее различие полимеров

По степени износоустойчивости капролон опережает фторполимеры.

Фторопласт имеет плотную однородную структуру и кипенно-белый цвет. У капролона «теплый» кремовый оттенок кофейной пенки.

По тактильным ощущениям фторсодержащий материал скользкий и гладкий, напоминает мыло, а второй образец ровный, слегка шероховатый.

Капролон легче и дешевле фторсодержащего полимерного материала.

Поверхность фторполимера царапается, оставляет след от надавливания. Капролон невозможно поцарапать, надавить, изменить форму.

Если для сравнения постучать по заготовке или детали – фторопласт глушит звук, а другой конструкционный образец звенит.