Полиамид 6 марки блочный является высокопрочным материалом из пластика, он не отличается каким-то специфическим запахом или цветом. Также этот материал имеет еще одно название – капролон 6.
Капролон представляет собой достаточно устойчивый материал, он практически не подлежит стиранию, также на него не влияют агрессивные вещества, например, кислоты, щелочи или жиры. Это экологический продукт, он не выделяет токсические вещества во время обработки или плавления.
Особенности материала
Капролон из полиамида 6 марки известен в таких сферах как:
- • производство кожаных изделий,
- • пищевая промышленность,
- • автомобильная промышленность.
В машиностроении этот материал применяют в процессе изготовления подшипников скольжения, шестерен, шкивов.
В странах бывшего СССР этот полиамид появился только в 80-х годах. Его ценят за высокую прочность, износостойкость. Ему не страшны высокие и низкие температурные режимы.
Стержни из капролона имеют малый вес, они достаточно легкие, но и очень прочные. Вес капролона в 6 раз меньше стали. Разный диаметр стержней позволяет изготавливать различные по размеру подшипники для транспорта. Они не подвергаются окислению, имеют высокую степень скольжения. Такие характеристики капролона являются решающими в процессе производства крылаток для насосов, лопастей, натяжных роликов и т.д.
В пищевой промышленности разделочная доска из капролона па 6 считается одной из самых долговечных, так как имеет высокую прочность, легкость и практичность по уходу.
Полиамид ПА6 (капрон)
Полиамид-6
(капрон, капролон, найлон, капролоктан, ПА-6, поликапроамид) является конструктивным полимером-диэлектриком, который обладает антифрикционными свойствами, износостойкостью и устойчивостью к трению, имеет высокие показатели усталостного сопротивления. Материал широко применяется в разных отраслях промышленности, в том числе в машиностроении, судостроении для изготовления подшипников, втулок, роликов и других деталей, а также в электротехнике.
Капролон кроме своей прочности имеет небольшой вес, он в 6 раз легче стали. Им активно заменяют детали из баббита, бронзы и латуни. Материал одновременно прочный и эластичный в широком температурном диапазоне. Детали устойчивы к эрозии, горюче-смазочным жидкостям, щелочам, спиртам, органическим растворителям, морской воде и разбавленным кислотам.
Стоит отметить, что многие интересуются капролоном, выпущенным по ГОСТу. Однако такого материала не существует. Для производства разрабатывались Технические Условия. Раньше это были ТУ 6-05-988-87, сегодня — ТУ 2224-036-00203803-2012.
Капролон А, Б, В – в чем отличия
На сегодняшний день выпускается две марки капролона: А и Б. Они отличаются по количеству пор и их размерам. В марке А не должно быть пор на разрезе, марка Б допускает их ненормированное наличие на квадратную 1000 миллиметров площади материала толщиной до 1,5 мм.
Марка В была модифицированным материалом, который выпускал в 70-х годах тульский ВНИИПИМ. С 2006 года он не производится, поскольку нет сырья. Аналог выпускает под маркой М-20.
Торговые марки капролона
имеют следующие названия:
- Текамид (Tecamid);
- Эрталон (Ertalon);
- Текаст (Teсast);
- Ультралон (Ultralon);
- Нейлон (Neylon);
- Технамид;
- Полиамид.
Аналоги
- Akulon;
- Maranyl;
- Zytel;
- Nylene;
- Adell;
- Grilon;
- Nipel;
- Amilan CM;
- Duretan B;
- Ultramid D;
- Technyl C;
- Maranyl;
- Minlon;
- Gelanese.
История открытия полиамида-6
Основу на капролона составляет полимер поликапролактам, который впервые был синтезирован немецкий химиком Паулем шлаком в 1938 году. Ученый работал в компании Фарбен. В 1943 году полимер стал выпускаться в промышленных объемах, по 3,5 тысячи тонн в год. Сырьям служил фенол. Получалось капроновое волокно довольно грубой фракции. Его использовали как искусственную щетину. Взяв за основу поликапролактам стали производить более прочные и легкие материалы: парашютный шелк, буксировочные тросы, корды.
В СССР в 1942 году работы по полимеризации капролактама и его синтезированию проводились ученми Захаром Роговиным, Юлией Рымашевской и Иваном Кнунянц. Были вычислены оптимальные условия полимеризации волокна и его очистки. Производство было запущено в 9148 году в городе Клин.
Физико-механические свойства капролона
Показатель | Данные |
Плотность кг/м3 | 1150-1160 кг/м3 |
Температура пл. С | 220-225 градусов |
Разрушающее напряжение МПа, при: -растяжении -изгибе -сжатии | 66-80 МПа 90-100 МПа 85-100 МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % | 80-150% |
Ударная вязкость кДж/м2 | 100-120 |
Твердость по Бринеллю, МПа | 150 МПа |
Теплостойкость по Мартенсу, С | 55 |
Морозостойкость, С | -30 |
Водопоглощение за 24 часа , % | 3,5 |
Коэффициент трения по стали | 0,14 |
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц | 3,6 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106Гц | 0,03 |
Показатели пожароопасности Тв-температура воспламенения Тсв-температура самовоспламенения | 395 424 |
Предел прочности, МПа | 55-77 |
Относительное удлинение, % | 100-150 |
Модуль упругости, МПа | 1,2-1,5 |
Твердость, МПа | 100-120 |
Предел рабочих температур (верхний/нижний) | -40 +70 |
Температура плавления, С | 215 градусов |
Влияние влажности на свойства полиамидов σ и-прочность при изгибе Е-модуль упругости материала | 1,3-1,45 2-3,3 |
Растворимость (вода, масло, бензин, щелочи, кислоты)
Материал устойчив к воздействию многих химических веществ: эфиров, спиртов, разбавленных кислот, растворителей, керозина, кетонов, дизеля, бензина, масел.
Он растворяется в:
- концентрированной серной кислоте;
- фторированных спиртах;
- муравьиной кислоте.
Муравьиной кислотой его можно склеивать. Кислота растворяет кромку, и при присоединении двух кусков получается прочный край.
Метод получения капролона
Капролон производится методом низкотемпературной анионной полимеризации капролактама. Существует три варианта:
- свободная заливка;
- центробежное литье;
- экструзия.
Процесс заливки проводится непосредственно в форме при добавлении щелочных катализаторов и прочих активаторов.
Суть метода:
- Капролактам нагревают до температуры 125-135 градусов в азоте или инертном газе.
- В расплав материала вводят катализатор или активатор.
- Процесс полимеризации протекает при температуре 175-185 градусов.
- Заготовку выдерживают и охлаждают.
Материал заливают в форму листов, плит, стержней, втулок, труб и других форм. Возможна резка по необходимым параметрам.
Способ экструзии основывается на выдавливании материала через формы при температуре выше 300 градусов и давлении в 18 МПа. В итоге получаются гранулы, которые можно в дальнейшем использовать для получения различных подвидов материалов и деталей. В состав можно ввести модификаторы и получить новые свойства. В качестве добавок вводят:
углеволокно;
дисульфид молибдена;
стекловолокно.
Методы переработки капролона
Капролон является дорогостоящим материалом, поэтому его переработка – востребованный процесс.
В целом методы переработки делятся на два вида:
- механические;
- физико-химические.
К механическим методам относится измельчение ПА-6, выполняемое разными приемами. В итоге получают изделия с волокнистой структурой. Такой способ переработки пригоден для литьевых отходов, слитков, лент, вытянутых волокон. Измельчение проводится до образования крошки или порошка, который впоследствии используется для литья.
Механические методы переработки способствуют получению нетканых материалов, штапельных тканей и различных напольных покрытий.
Физико-химические методы делятся на:
- деполимеризацию, при которой получается мономер для производства волокна для клеев и лаков;
- плавление для изготовления гранулята;
- переосаждение (выделение) из растворов для изготовления порошков;
- производство композитных материалов;
- химическое изменение для получения клеев и лаков.
Применение/назначение ПА-6
Капролон обладает уникальными свойствами и техническими параметрами, поэтому он получил широкое применение.
Благодаря прочности и легкости ПА-6 заменяет металлы и используется для производства роликов, втулок, шкивов, подшипников, вкладышей и других деталей.
Свойство поглощения нагрузки, вибрации и шума делает материал востребованным в изготовлении покрытий для шестеренок, колес, различных блоков, грузоподъемных механизмов, узлов трения, лопастей насосов, редукторов, корпусов, роликов конвейерных лент.
Качества непроницаемости и устойчивости ко многим веществам, а также твердости делает капролон пригодным для изготовления изделий для пищевой промышленности (разделочных и обвалочных досок для мясо- и рыбопереработки).
Для текстильной промышленности изготавливаются шпульки и катушки. Свойство ударопрочности позвоялет производить корпуса, ступицы колес и кронштейны.
Для электротехники из капролона изготавливаются детали машин, которые подвергаются воздействию щелочей и прочих агрессивных сред, а также работают на открытом воздухе.
В горнодобывающей промышленности капролоновые детали встречаются в виде подшипников скольжения, бункеров, различных прокладок, манжет в пневмосистемах, сепараторов, барабанов для измельчения породы, роликов транспортеров, скребков и т.д.
Производители
В России капролон в промышленных масштабах производят следущие предприятия:
Название предприятия | Город |
ООО Высота | Тольятти |
Корпорация НОВАТЕХ Инжиниринг | Новосибирск |
ПО Трубное решение | Новосибирск |
НПК | Волгоград |
ООО Экохаб | Ростов-на-Дону |
MARITIM | Санкт-Петербург |
Инновационная промышленная компания | Пермь |
ООО Алекон-Урал | Челябинск |
НПК Специальная металлургия | Екатеринбург |
Кин-Мет | Новосибирск |
ООО Регино Энерго Сервис | Белгород |
БВБ-Альянс | Екатеринбург |
Анэп-металл | Екатеринбург |
ООО ТД Полимер | Новосибирск |
ПРОполимер | Москва |
ХК Молочный союз | Москва |
Галоген | Волжский |
Форвард | Волжский |
Кастполимер | Смоленск |
ООО Альвис | Тула |
Экос-Инвест | Дзержинск |
ТД Урал-Стирол | Екатеринбург |
Экспо-Кр | Санкт-Петербург |
НАРТИ | Нижний Новгород |
Фторопластовые технологии | Новосибирск |
ООО Альфа Флок | Москва |
Диэлектрик | Екатеринбург |
Энергорегион | Екатеринбург |
ООО РТИ | Тольятти |
РАББЕР КОМПАНИ | Подольск |
Саянские источники | Иркутск |
ООО ТК Ресурсгрупп | Казань |
Перспективы развития
Перспективы развития применения уникального материала капролона огромны. Например, в пищевой промышленности за последние пять лет применение деталей из ПА-6 выросло до тысячи позиций и постоянно увеличивается.
Материал отвечает самым жестким гигиеническим требованиям, имеет гигиенический сертификат Госкомнадзора РФ, допущен к контакту с питьевой водой, мясо-, рыбо-, молоко-, и другими пищевыми продуктами.
В металлургическом производстве также еще не в полной мере используется весь потенциал капролона. Из него можно изготавливать не только шестерни и втулки, но и различные узлы трения, которые еще не в полном объеме заменены на полимерные.
Наша целлюлозно-бумажная промышленность в основном работает на зарубежном оборудовании, детали в котором также выходят из строя. На их замену все чаще берутся аналоговые элементы и узлы из капролона отечественного производства.
В судостроении ПА-6 применяется уже более 30 лет и это направление постоянно расширяется. Огромный ассортимент деталей для различных машин выпускается для судостроения из капролона: судовая арматура, армирующие элементы гидроакустических покрытий, сепараторы, насосы, валопроводы, дейдвудные устройства и т.д. Для сельхозмашин также изготавливают детали из ПА-6. Они выпускаются серийно с 1997 года.
Цена на полиамид ПА6 капрон в среднем составляет 175руб/кг
Так же смотрите другие марки полиамида: ПА6 капрон, ПА66, ПА 610, ПА 612 нейлон, ПА 11, ПА 12, ПА 46, ПА 68, ПА 69, ПА 86, АК7, ПА 6/66, ПА 6/66-3, ПА 6/66-4, ПА 6/66/610, ПА 6-3Т, ПА-96, ПА-106, MXD-6, P-68Т-40, МАСМ 12, РАСМ-12, ZX-750, Полифталамиды, Сополиамид, Полиамидимид, П610-ЛПО-Т20,Туламид, ПА610-Л, ПА66-ЛТО-СВ30, ПА66-1-Л-СВ30, ПА-66-2, ПА66-1А, ПА6-ЛПО-Т18, ПА68-Т5, Полиэфирблокамид, Нурамид, Армамид, Гроднамид
Особенности обработки
Обработка капролона возможна на фрезерных, токарных, сверлильных и шлифовальных станках. Во время токарных работ необходимо помнить, что этот материал имеет низкий уровень плавления.
Во время длительной обработки рекомендуется использовать инструменты из углеродистой стали и вольфрамовые наконечники.
Листы из капролона или втулки, хранящиеся долгое время в холоде, нельзя сразу обрабатывать на станках. Их необходимо перенести в помещение на 5 суток, чтобы температура в материале стала одинаковой.
Стоит отметить, что детали из капролона имеют срок службы в 1,5 раза дольше, по сравнению с деталями, изготовленными из другого материала. Стоимость производства деталей из такого полиамида значительно меньше по сравнению с металлическими деталями. Капролон из полиамида 6 позволяет изготавливать детали с низкой стоимостью, высокой прочностью и низким процентом трудоемкости.
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;
- удельное объемное и поверхностное электрическое сопротивление находится соответственно в следующих диапазонах 2*1014 – 2*1017 Ом*м и 1*1010 — 3,5*1015 Ом;
- 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:
- Температура плавления 215-235 °C, а рабочий диапазон не превышает -40 °C до +170 °C.
- Плотность структуры составляет от 1,15-1,16 г/см3.
- 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.
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:
- 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/м2;
- 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.
Получение
Чтобы получить капролон высокой плотности, необходимо провести реакцию низкотемпературной полимеризации, в которой будут брать участие аминокапроновая кислота, щелочные катализаторы и активаторы.
Полученный материал можно развести в фенольных и крезольных растворах. Этот материал считается отменным диэлектриком.
Согласно государственному стандарту этот полиамид должен изготавливаться согласно требованиям ГОСТ 7850-86. «Капролон. Технические условия».
ГОСТы и ТУ на капролон
На просторах сети Интернет люди часто ищут «капролон ГОСТ 7850». Капролон не производится по ГОСТам! Еще с советских времен нормы, правила производства ПА-6 (поликапроамида, полиамида-6) устанавливаются техническими требованиями (ТУ). А по ГОСТ 7850 (вернее, ГОСТ 7850-2013), производится капролактам (циклический лактам (амид) ε-аминокапроновой кислоты). Капролактам – это бесцветный кристаллический порошок либо жидкий состав, именно из капролактама производят капролон.
Купить капролон можно, изготовленный по: ТУ 2224-001-78534599-2006, техническим условиям ТУ 2224-036-00203803-2012, ТУ 2224-003-39046337-04, ТУ BY 690686201.001-2010 и других.
Какой капролон лучше?
Технические характеристики капролона разных видов немного отличаются, так как этот материал могут изготавливать разными способами. Самыми популярными видами капролона являются:
- • капролон изготовленный методом экструзии (капрон),
- • литьевой (листовой капролон),
- • методом литья с добавлением твердых смазочных материалов,
- • методом литья с добавлением полиэтилена,
- • экструзионный со стекловолокном,
- • жаростойкий,
- • пищевой.
Изделия из капролона, которые производятся методом литья, являются самыми распространенными в России. Им легко придать форму, а также они обладают высокими антифрикционными свойствами.
Стержневой капролон, который производят с добавлением твердых смазочных материалов, широко применятся в тяжелой промышленности. Его используют на производственных лентах, в машиностроении и т.д. Втулки из такого капролона имеют высокую долговечность и износостойкость. Применение стержневого капролона обусловлено также тем, что этот материал уменьшает уровень шума в процессе трения.
Капролон экструзионный 66 марки без наполнителя способен выдерживать температуры свыше 100 o С.
Графитонаполненный капролон имеет свойство поглощать влагу, поэтому его применяют в машиностроении.
Производство капролона 46 марки уменьшает потребность в жаростойких деталях, так как этот материал способен выдерживать температуру до 259 oС.
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
- Устройства, механизмы, оборудование работает бесшумно, если использовать детали из капролона, характеристики которого предполагают низкий абразивный износ и практически нулевую интенсивность изнашивания.
- Соединенные узлы трения деталями из полимера на основе капролактама и с добавлением графита успешно работают без смазки.
- Материал демонстрирует износ 0,1 мм при 1000 часов работы в соединении узла и трении по стали или бронзе.
Химическая устойчивость
- Полиамид считают экологически чистым материалом.
- Отсутствие в структуре металлических примесей гарантирует отсутствие коррозии после длительного срока эксплуатации. Детали из капролона могут работать в солевых растворах.
- Полимер не реагирует на углеводороды, щелочи, спирты, масла, слабые кислоты, эфиры, кетоны.
- Растворяют в уксусной и муравьиной кислоте, фенолах, крезолах, концентратах неорганических кислот.
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.
Можно ли сравнивать фторопласт и капролон?
Что лучше — капролон или фторопласт? Эти материалы считают одними из самых прочных полиамидов. Их физические характеристики практически не отличаются. Но стоит отметить, что фторопласт не такой прочный, как капролон. Его можно разрезать, а капролон не поддается резанью.
Также многие производители всеми известного капролона могут называть его армадидом, технамидом, зайтелом, текамиром.
Основные технические характеристики
Несмотря на недавнее появление и применение материала на рынке, известность и спрос на производство изделий из капролона растет с каждым днем в основном из-за выгодных свойств и технических характеристик.
Листы изделия обрабатываются на специальном оборудовании в виде металлорежущих станков с учетом обеспечения оттока тепла. Температура плавления капролона достаточно низкая и составляет 225С. При сложном и трудоемком процессе изготовления продуктов учитывается вероятность покрытия материала трещинами, поэтому работы подразделяются на этапы.
Потребителю до совершения покупки нелишне ознакомиться с его основными свойствами. Плотность капролона составляет в пределах от 1150 до 1160 кг/м. Температура при взаимодействии полиамида с другими продуктами подвергается изменению от -40 до +70 С. Уровень температуры плавления достигает значения в 250 С.
Коэффициент расширения капролона в среднем значении приближается к отметке 0,000098 при изменяемой температуре от 0 до 50С. В некоторых случаях мастера интересуются твердостью по Бринеллю, не понижающегося до показателя в 130 HB.
Производители и стоимость полиамида 6 блочного
Он может продаваться на вес, так как его изготавливают в виде листов, втулок, стержней, кругов или блоков. Капролон разный в диаметре и толщине. Цена 1 кг капролона в среднем составляет 300-400 рублей. Но стоит заметить, что окончательная стоимость готового изделия или заготовки из этого материала может быть гораздо выше.
Известными производственными компаниями, которые специализируются на этом материале в Российской Федерации, есть:
- • ПП МТР-Сервис,
- • ООО ПромРесурс,
- • ООО ПКФ ЮХК,
- • ООО ЭнергоТехПром-НН,
- • ООО Континент,
- • ООО АПЭКС-ПЛЮС.
Капролон: свойства и область применения
Капролон или полиамид ПА-6 относится к термостойким полимерным материалам, получаемых из химических соединений, содержащих амидные группы. Капролон получают полимеризацией исходного сырья в присутствие катализаторов, стабилизаторов и других добавок. В результате получают порошок бледно-желтого или белого цвета, из которого затем готовят расплав для изготовления полимерных изделий литьевым или экструзионным методом. Капролон выпускается в виде листов и стержней различного диаметра. Этот материал достаточно хорошо поддается механической обработке, сварке и склейке, что позволяет изготавливать из капролона детали различной сложности и готовые изделия различной формы.
Капролон обладает следующими физико-механическими свойствами:
- Стойкость к износу и истиранию;
- Атмосферо- и влагостойость;
- Хороший изолятор;
- Хорошая механическая прочность;
- Поддается механической обработке;
- Устойчив к действию химических веществ.
Капролон широко применяется в машиностроении, легкой промышленности, строительстве, медицине и в бытовых целях. Из него изготавливают трубопроводную арматуру, изоляционные прокладки, а также выполняют антикоррозионные и другие виды защитных покрытий.
Виды капролона
Различные добавки изменяют свойства материала и определяют возможности его использования в разных отраслях. Существуют следующие виды:
- ПА 6-А применяется в самолётостроении.
- ПА 6-Б используется в машиностроении.
- ПА 6-МГ, модифицированный графитом, обладает хорошими антифрикционными свойствами, используется в подшипниках скольжения и при формировании трущихся поверхностей.
- ПА 6-МДМ — модифицирован молибденом. Обладает повышенными диэлектрическими свойствами. Применяется для изоляции кабелей и в электроустановках.
ПА 6-МГ и ПА 6-МДМ имеют серый или чёрный цвет. Все модификации материала имеют присущие именно им свойства и используются в разных областях.
Изделия из капролона
Вдобавок ко всему, капролон может поглощать шум и существенно снижать вибрационные и динамические нагрузки. В совокупности, все эти технические характеристики и сделали его одним из наиболее востребованных и популярных полимеров. Более того, данный материал с легкостью может быть обработан разными механическими способами. Например, обработка капролона выполняется посредством фрезерования, точения, разрезания, сверления, а также шлифования. Таким образом, используя обычное заводское оборудование, возможно сделать различные изделия из капролона взамен более тяжелых и менее надежных металлических.
Что делают из капролона?
Сфера | Изделия |
Судостроение и судоремонт | Подшипники гребных и дейдвудых валов |
Веерные ролики и крышки клапанов | |
Клапаны, поршни, шестерни, крыльчатки | |
Энергетика и электротехника | Турбинные вкладыши и шаровые мельницы |
Шнеки питания, золотоудаления и пылевые | |
Подшипники для насосов и оборудования | |
Горнодобывающая промышленность | Подшипники для камнедробильных систем |
Вкладыши седлового подшипника | |
Втулки центральной цапфы и блока наводки | |
Нефтегазовая добыча | Подшипники для насосов |
Скребки насосных штанг | |
Решетки для вакуумных фильтров | |
Машиностроение | Подшипники качения и скольжения |
Направляющие и вкладыши узлов трения | |
Втулки, шестерни, звездочки, поршни | |
Крановое и транспортное оборудование | Шкивы, блоки, ролики колесных механизмов |
Корпуса, кронштейны, ступицы колес | |
Осевые опоры, втулки, подшипники | |
Пищевое оборудование | Сепараторы, насосы, ролики, шестерни |
Подшипники, направляющие, втулки | |
Ниппеля, планки, колодки, шнеки |
И это далеко не полный список возможной продукции из данного полимера. Поскольку сама обработка капролона выполняется на 35% более легко и быстро, нежели обработка других стальных аналогов, а итоговая стоимость у таких изделий будет гораздо ниже при высоких технических характеристиках, то многие предприятия выбирают именно этот материал для производства новой продукции. В свою очередь, очень многие инженеры стараются заменить старые изношенные стальные детали в промышленной или частной гражданской технике на высоконадежные и эффективные детали из капролона или же из его полимерных аналогов.
Аналоги капролона
Важно понимать, что само слово «капролон
» является сугубо отечественным обозначением поликапромида. Еще одно часто встречающееся название данного материала —
полиамид
. Кстати говоря, в некоторых случаях такое название сокращают до аббревиатуры
ПА
. В целом же,
капролон
имеет большое число запатентованных названий, которые являются товарными знаками различных компаний по всему миру. Очень часто данный полимер обозначают как Текамид (Tecamid), Эрталон (Ertalon), Текаст (Teсast), Ультралон (Ultralon), Нейлон (Neylon) и множеством других различных наименований, однако все они —
аналоги капролона.
Зарубежные аналоги капролона
Полиамид 6 (ПА-6) | Akulon | Akzo | Голландия |
Maranyl | ICI | Великобритания | |
Capron | Allied Chem. Corp. | Канада, США, Бельгия | |
Zytel | Du Pont EI | Канада, США, Швейцария | |
Nylene | Service Color Corp. | США | |
Adell | Adell Ptastics Inc. | ||
Grilon | Emser Werke | Швейцария, США | |
Nypel | Nypel Inc. | Япония, США, Германия, Таиланд | |
Amilan СМ | Toray Ind | Япония, США | |
Duretan В | Bayer AG | Германия | |
Ultramid D | BASF | ||
Technyl С | Rhone Poulenc | Франция | |
Полиамид 66 (ПА-66) | Akulon | Akzo | Голландия |
Maranyl | ICI | Великобритания | |
Minlon, Zytel | Du Pont EI | Канада, США, Швейцария | |
Gelanese | Gelanese Plastics | Канада, США, Дания, Англия | |
Adell | Adell Ptastics Inc. | США | |
Nypel | Nypel Inc. | Япония, США, Германия, Таиланд | |
Amilan | Toray Ind | Япония | |
Nylon 66 | Ube Ind | ||
Ultramid A | BASF | Германия, США | |
Technyl | Rhone Poulenc | Франция | |
Полиамид 610 (ПА-610) | Thermocomp Q | LNP Corp. | США |
Vydyn | Monsanto Co. | ||
Amilan СМ | Toray Ind | Япония, США | |
Ultramid S | BASF | Германия | |
Technyl D | Rhone Poulenc | Франция |
Кроме того, на постсоветском пространстве капролон зачастую обозначается как полиамид ПА-6 блочный. Такое название было дано благодаря тому, что данный материал выпускался в форме блоков. Однако уже долгое время основные формы его выпуска — стержень, втулка, лист или гранулы. Нерентабельность блочной формы обусловлена тем, что при изготовлении деталей из капролона значительная часть материала стачивалась, превращалась в стружку и шла в отход. Само собой, это было крайне невыгодно. Тем не менее, это название осталось в обиходе и используется до сих пор, а некоторые фирмы продолжают выпуск такой формы.
Примечателен тот факт, что капролон имеет несколько структурных модификаций, которые отличаются по степени устойчивости к нагрузкам и другим техническим характеристикам. В зависимости от предназначения и рабочих условий, производится полиамид ПА-6, а также полиамид ПА-6 маслонаполненный, то есть содержащий в себе специальную смазку. При этом маслонаполненный капролон будет иметь уже не светлый окрас, а черный. Кроме того, в темных тонах будет выполняться также полиамид ПА-6 МДМ с дисульфидом молибдена, и еще один особый вид данного полимера — полиамид ПА-6 МГ графитонаполненный.
Помимо этого есть еще и стекловолокнистый полиамид ПА-6, который содержит в структуре стекловолокно, придающее ему уже наибольшую жесткость и прочность. На этом изделия с префиксом «6» заканчиваются, однако идут уже другие модификации. Например, существует полиамид-11, который практически не подвержен старению. Существует и похожий на него полиамид-12. Кроме того, выделяют полиамид-46, полиамид-66 и полиамид-610. Каждый из них имеет чуть более лучшие технические показатели, чем материал с префиксом «6». Но здесь важно учесть, что это — не аналоги капролона, это — его структурные модификации.
Исследования
Капролон марок «4-10» и «4-15» имеет удельное объемное сопротивление 70-90 МОм•см (при напряжении 100 В), что обеспечивает стекание статического заряда. Материал «капролон-300» обладает электропроводящими свойствами.
Стеклонаполненный капролон марки СТП-20 производства НТО «Альвис» имеет температурный коэффициент линейного расширения меньше, чем специальный полимер полиэфиркетон с 30% стекловолокна. Для капролона СТП-20 — 0,000040, для полиэфиркетона с 30% стекловолокна — 0,000075 (при +100°С).
НТО «Альвис» создан новый синтактический материал — синтактическая пена на основе капролона (марки СФ-15, СФ-25 и др.). Особенность этого материала — в сочетании высокой прочности с малым удельным весом.
В НТО «Альвис» исследовано водопоглощение капролона различных марок при нахождении в воде в течение 4000 часов. Для марки М-40 водопоглощение составляет 1,5-1,55%, для марки Капролон-42 — 1,55-1,65%, для базового капролона производства НТО «Альвис» — 1,5-1,6% (по справочникам — 6-8%). Данные величины фактически могут считаться равновесными.
Физико-механические показатели капролона производства НТО «Альвис» всегда несколько выше справочных. Исследования, проведенные Брянским университетом, показали, что выпускаемый нами графитонаполненный капролон марки «капролон-42» по износостойкости превосходит другие отечественные и зарубежные марки. Он не просто «подкрашивается» графитом (в отличие от так называемого «графитокапролона»). В «капролоне-42» графит равномерно распределен в массе заготовки, что обеспечивает стабильные антифрикционные, прочностные и электрические показатели материала.
Сравнение с фторопластом
Капролон — один из многих полимеров, применяемых для замены металлов. Из всех аналогов наиболее часто его сравнивают со фторопластом и полиуретаном. Технические характеристики фторопласта и полиамида в сравнении:
- Термостойкость лучше у фторопласта. Он выдерживает температуры до 200 °C.
- Оба материала мало подвержены химической коррозии. Разница в том, что фторопластовые детали чаще применяются в разведённых кислотах, а капролоновые — в щелочах.
- Удельная плотность капролона значительно меньше, чем у фторопласта. Отличить их можно по весу. Фторопласт почти в два раза тяжелее. В местах, где масса изделия играет важную роль, чаще применяется полиамид-6.
- По прочности на сжатие и деформациях при ударе фторопласт превосходит капролон.
Фторопласт — мягкий и текучий полимер, не подходит для использования при высоких нагрузках. Срок службы у фторопласта выше, чем у полиамида-6, и по прочностным характеристикам фторопласт имеет лучшие показатели. Однако капролон отличается большей доступностью по цене, и это часто определяет выбор производителей в его пользу. Подробнее о фторопласте Ф4 можно узнать здесь.
Полиуретан применяют взамен резины, традиционных пластмасс, а иногда и металлов. Он незаменим при изготовлении различных прокладок и уплотнений.
Благодаря применению новых полимерных материалов у производителей различного рода механизмов появилась возможность значительного облегчения и удешевления конструкций. Это приносит значительную экономическую выгоду и часто увеличивает срок службы изделий.
Капролон
(Полиамид—6 блочный, ПА—6 блочный) — конструкционный полимер, получаемый в процессе низкотемпературной анионной полимеризации капролактама, проводимой непосредственно в форме в присутствии щелочных катализаторов и активаторов. [1]
Поставляется в виде листов, стержней, блоков или заказных изделий.
Применяется для изготовления деталей путём механической обработки блоков крупногабаритных толстостенных и мелкосерийных нестандартных изделий конструкционного и антифрикционного назначения.
Преимущества фторопласта
Фторопласт – термопласт из фторпроизводных этилена с высоким содержанием фтора. Именно фтор придает полимеру уникальную устойчивость к агрессивным органическим и неорганическим соединениям, экстремальным температурам и давлениям. Основные плюсы материала:
- Химическая инертность (в том числе к кислотам и растворителям).
- Полная безвредность и совместимость с тканями организма, что позволяет использовать его в медицине (в производстве оборудования, инструментов, протезов).
- Низкий коэффициент трения, благодаря чему из фторопласта получаются долговечные и не требующие дополнительной смазки узлы подвижных соединений.
- Гидрофобность, малая газопроницаемость.
- Высокая электрическая прочность, диэлектрические свойства, стойкость к воздействию радиации.
- Механическая прочность, износоустойчивость.
- Исключительная термостойкость, низкий коэффициент теплопроводности (чтобы материал начал нагреваться, надо разогреть среду до +300 °С).
- Негорючий, самозатухающий.
- Легко обрабатывается механическим способом (шлифовкой, резкой, сверлением, фрезеровкой), в том числе вручную.