Капролон или полиуретан — какой материал лучше
Фторопласт или капролон
Фторопласт или капролон что лучше — этот вопрос часто возникает при выборе материала, когда требуется изготовить требуемые детали или части механизма. Эти полимеры внешне очень похожи, их используют для изготовления и замены металлических втулок, пар трения, прокладок, проставок, уплотнительных манжет, подшипников, роликов, колес, шестерен, поршневых колец, так как капролон и фторопласт конструкционно обладает высокотехнологическими и уникальными свойствами, зачастую преобладая над металлами.
Оба полимера относятся к современным конструкционным материалам, призванным в основном заменить детали из металлов и сплавов. Активное развитие технологий в химической промышленности позволило производить фторопласт и капролон (полиамид), которые заменяют тяжелые, громоздкие, постоянно подвергающиеся коррозии и нуждающиеся в обслуживании и ремонте детали из стали, металлов и сплавов. С этой ролью фторопласт и капролон справляются с большим успехом, благодаря своим многочисленным преобладающим свойствам, при этом снижая эксплуатационные расходы, затраты на ремонтные работы и продлевая срок службы станков, машин, механизмов. Для выбора материала и принятия решения прежде всего надо учитывать физико-механические, химические свойства фторопласта и капролона, а также условия их эксплуатации.
Чем отличается капролон от фторопласта
Отличия капролона от фторопласта на первый взгляд не совсем заметны, особенно для неопытного человека. Внешне эти материалы имеют гладкую поверхность и цвет от белого до светло-кремового, но внешне их все же можно отличить. Фторопласт высшего качества практически белый, плотного однородного цвета, очень скользкий на ощупь (похож на белоснежное мыло), при ударе издает глухой звук, его можно легко поцарапать, остается след если надавить ногтем. Капролон (полиамид) более кремового цвета, менее скользкий, твердый (не остается следов при надавливании ногтем), и если постучать по нему, звук будет звонким. Вес фторопласта в два раза (
110%) превышает капролон.
Капролон и фторопласт различия свойств
Помимо внешних различий, отличаются и свойства капролона и фторопласта, которые влияют на эксплуатацию изделий. Рассмотрим основные свойства капролона и фторопласта, которые могут помочь с выбором материала для изготовления деталей.
Температура плавления капролона и фторопласта, рабочая температура.
Фторопласт обладает более широким диапазоном рабочих температур от -269°C до + 260°C, капролон от -40°C до +100°C, кратковременно -100°C до +170°C. Причем фторопласт в отличие от капролона не плавится и не горит, а переходит в текучее состояние при +327°C, температура плавления капролона в пределах +215°C +225°C в различных его модификациях.
Коэффициент трения по смазке и без.
Определяет антифрикционные свойства фторопласта и капролона, способность к плавному ходу сопрягающихся деталей. Фторопласт более скользкий полимер и коэффициент трения у него меньше, чем у капролона. Для фторопласта коэффициент трения без смазки 0,02, со смазкой 0,04; в то время как для капролона коэффициент трения на несколько пунктов выше: от 0,20 до 0,33. Благодаря такому низкому коэффициенту трения детали из капролона или фторопласта могут использоваться там, где нежелательна смазка, например, в пищевой, текстильной или фармацевтической промышленности; также могут устанавливаться в труднодоступных местах, где уход и смазка затруднительны или невозможны.
Примечание.. Фторопласт и капролон положительно взаимодействуют с любыми органическими и синтетическими смазками.
Водопоглощение, или гигроскопичность.
Способность поглощать воду. Гигроскопичность фторопласта равна нулю, он не впитывает влагу вообще ни в каком виде, даже пар. Водопоглощение капролона, его насыщение влагой возможно до 2% от его массы в течение 24 часов, а максимально до 7% (зависит от способа производства капролона и его модификации, на нашем складе реализуется капролон полиамид ПА 6 литой высшего качества, произведенный путем анионной полимеризации).
Твердость капролона и фторопласта.
Что прочнее,тверже, крепче фторопласт или капролон — ответы на эти вопросы дают опытные испытания, отображаемые в ГОСТах и ТУ. Проводятся контрольные тесты образцов, определяя твердость материала по Бринеллю, или твердость при вдавливании металлического шарика в материал. Капролон обладает твердостью 160-200 МПа, твердость фторопласта намного ниже, 29,4-39,2 МПа.
Более подробно приведены эксплуатационные свойства капролона, фторопласта и их модификаций в таблице.
Свойства капролона, фторопласта, их модификаций, данные на основе ГОСТ и ТУ
| Плотность, кг/м³ | 1150-1160 | 1150-1170 | 1140-1160 | 2140-2260 | 2050 | 2100 |
| Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | 70-80 | 65-80 | 70-85 | 11,8-14,6 | 13,7-17,1 | |
| Относительное удлинение, % | >20 | 10-30 | >25 | 300-350 | 65 | 150 |
| Напряжение при относительной деформации сжатия, равной 25%, МПа | 120-130 | 120-140 | 120-140 | |||
| Напряжение при 10% деформации, МПа | 21,5 | 20 | ||||
| Деформация под нагрузкой 10 МПа (24ч, 22°C), % | 2,9-3,0 | 3,5-4,0 | ||||
| Коэффициент трения по стали | 0,23-0,33 | 0,20-0,25 | 0,20-0,25 | 0,02 | 0,14-0,30 | 0,1-0,39 |
| Твердость при вдавливании шарика, МПа | 160-180 | 170-200 | 160-180 | 30-40 | 49-53,8 | 49 |
| Ударная вязкость без надреза, кДж/м², не менее | 120 | 40 | 120 | |||
| Ударная вязкость с надрезом, кДж/м², не менее | 3 | 4 | 3 | |||
| Удельная ударная вязкость, кгс*см/см² | более 100 | |||||
| Модуль упругости при сжатии, МПа | 686 | 805 | 800 | |||
| Модуль упругости при растяжении, МПа | 686 | 1500 | ||||
| Предел прочности при сжатии, кгс/см² | 120 | |||||
| Предел прочности при растяжении, кгс/см² | 200-300 | |||||
| Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см² | 110-140 | |||||
| Модуль упругости при изгибе (при 200°C), кгс/см² | 4700 | |||||
| Температура плавления, °C | 220-225 | 215-225 | 220-225 | 327 | ||
| Интервал рабочих температур, °C | -60°C +120°C | -60°C +120°C | -60°C +120°C | -269°C +260°C | -60°C +250°C | -60°C +250°C |
| Термостабильность при 415°C, ч | не менее 110 | |||||
| Температура разложения, °C | выше 415 | |||||
| Температура стеклования, °C | -120 | |||||
| Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа, °C | 80-100 | 80-100 | 80-100 | |||
| Теплоемкость, кал/г °C | 0,25 | |||||
| Коэффициент теплопроводности при комнатной температуре, Вт/м град. | 0,30-0,35 | 0,37-0,50 | 0,30-0,40 | |||
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(МК) | 0,23 | 0,29 | ||||
| Теплопроводность, ккал/м, ч°C | 0,2 | |||||
| Удельная теплоемкость, Дж/(кгК) | 0,71 | — | ||||
| Теплостойкость по Вика, °C | 110 | 145-160 | — | |||
| Сред.коэфф. линейного теплового расшир. на 1°C в интервале температур -50°C до 0°C | 6,6*10 -5 | 6,6*10 -5 | 2,8*10 -5 | |||
| Сред.коэфф. линейного теплового расшир. на 1°C в интервале температур 0°C +50°C | 9,8*10 -5 | 9,8*10 -5 | 4,0*10 -5 | |||
| Коэфф. линейного расширения на 1°C в интервале температур -60°C +20°C | 8*10 -5 — 25*10 -5 | 8*10 -5 — 11*10 -5 | — | |||
| Коэфф. линейного расширения на 1°C в интервале температур +20°C +250°C | 8*10 -5 — 25*10 -5 | 11*10 -5 — 18*10 -5 | — | |||
| Электрическая прочность | 20-25 кВ/мм | — | 20-25 кВ/мм | не менее 25*106 В/м | ||
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | 1*10 12 -1*10 13 | 1*10 11 -1*10 13 | 1*10 12 -1*10 13 | не менее 10 17 | ||
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом*м | 1*10 13 -1*10 14 | 1*10 11 -1*10 13 | 1*10 13 -1*10 14 | 10 17 -10 20 | ||
| Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10 6 Гц | 0,015-0,025 | 0,020-0,030 | 0,015-0,025 | |||
| Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10 3 Гц | 0,0002-0,0003 | |||||
| Диэлектрическая проницаемость при частоте 10 6 Гц | 3,3-3,5 | 3,5-4,0 | 3,3-3,6 | |||
| Диэлектрическая проницаемость при частоте 10 3 Гц | 1,9-2,2 | |||||
| Дугостойкость, сек | 250 | |||||
| Предельное PV, кПа м/с, при V=0,05 м/с | 490 | 588 | ||||
| Предельное PV, кПа м/с, при V=0,5 м/с | 687 | 687 | ||||
| Предельное PV, кПа м/с, при V=5 м/с | 1078 | 1078 | ||||
| Интенсивность износа, г/ч, не более | 2,0*10 -3 | 0,8*10 -3 | ||||
| Содержание экстрагируемых веществ, %, не более | 2,0 | 2,0 | 2,0 | |||
| Водопоглощение за 24ч, % | 1,5-2,0 | 1,0-1,5 | 1,0-1,5 | 0,03 | — | |
| Водопоглощение максимальное, % | 6,0-7,0 | 6,5-7,0 | 6,0-7,0 |
Фторопласт и капролон отличия характеристик
Рассмотрим отличия капролона и фторопласта при выборе материала для изготовления деталей:
Отдайте предпочтение фторопласту, если вам важно, чтобы деталь:
не впитывала воду;
не поддерживала горение;
выдерживала максимально высокие температуры;
была способна самосмазываться;
могла работать в полном вакууме;
имела наивысшие диэлектрические характеристики.
Выбирайте капролон, если имеются следующие требования к изделию:
изделие должно выдерживать большие нагрузки, силу сжатия и растяжения;
устойчивость к трению;
стойкость к высоким предельным ударным нагрузкам.
На основе этих данных и условий эксплуатации можно сделать выбор в пользу того или другого полимера в зависимости от важных для конкретного случая характеристик.
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:
- Невероятно легкий удельный вес
- Стойкость к коррозионному влиянию
- Устойчивость к агрессивным средам
- Высокий уровень износостойкости
- Способность самосмазывания
- Работа в широком диапазоне температур
- Полная экологическая безопасность
- Отличные прочностные качества
Плотность капролона, в зависимости от его вида, составляет либо 1,15 г/см 3 , либо 1,14г/см 3 . Первое значение характерно для литьевой формы выпуска, а второе уже для экструзионной. Отличие между ними будет заключаться в том, что в первом случае изготовление происходит с помощью заливки нагретого сырьевого вещества в пресс-формы и последующей выдержки в течение определенного времени в конкретных условиях. Во втором случае расплавленный вязкий материал выдавливают через специальное отверстие, которое придает ему на выходе определенную форму. Таким образом, существуют два основных вида выпуска капролона:
- Капролон литьевой
- Капролон экструзионный
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.
СРАВНЕНИЕ ПОЛИУРЕТАНА С ПОЛИАМИДОМ
Выбирая конструкционный пластик, многие сталкиваются с огромным списком названий, которые зачастую отличаются между собой несколькими буквами. Следующая проблема – множество марок, форм, различия в толщине. Как тут не потеряться! Мы решили внести ясность и рассказать, чем отличается листовой полиуретан от полиамида, как изготавливаются эти материала и где их можно встретить, подержать в руках.
Полиамид и его аналоги
Полиамиды – это не множественное число одного материала. Это целая группа пластмасс, которые производятся на основе соединений амидных групп. Полиамиды стали основой таких известных материалов, как капрон, нейлон. Они встречаются в составе защитных пленок, клеев, материалов для антикоррозийной обработки. Удивительным для потребителя является тот факт, что полиамиды широко используются в медицинских целях в качестве заменителей кожи, костей, кровеносных сосудов, в хирургии глаз.
В промышленном назначении известны несколько марок – полиамид-6, полиамид-12. В Украине большей популярностью пользуется именно полиамид-6 или, как его еще называют, капролон. В отличие от других пластикатов, он достаточно молод, поскольку появился на рынке около тридцати лет назад. Но за эти годы проявил себя как надежный материал.
Выпускается стрежень капролона и листы. За счет простоты обработки, высокой прочности и низкого коэффициента трения, его внедрили во многие сферы производства. Замечено, что он работает в паре с металлами, хотя имеет вес в шесть раз меньший. Поэтому некоторые детали и узлы машин постепенно сменяются на капролоновые аналоги, уводя использование металл в прошлое. В отличие от железа, на капролон не оказывают воздействия спирты, масла, эфиры, щелочи.
Возможна работа с капролоном путем:
Фрезеровки
Распила
Точения
Сверления
Шлифования
Важной считается температура работы – постоянная 100 градусов, временная до 180 градусов. Поэтому капролон нередко можно встретить на конвейерных установках, в составе транспортеров, уборочных машин, промышленных станков, шнеков, мельниц, подшипников, насосов, турбин, роликов и клапанов.
Применение капролона основано на замене им металла. Но в последние годы его стали применять как антифрикционный материал, заменитель резины, с целью электроизоляции.
Все о полиуретане
Несмотря на достоинства капролона, существует не менее функциональный пластикат – полиуретан. Его давно используют не только в промышленности и сельском хозяйстве, но даже в быту. Это каучукоподобный материал, который способен заменить собой не только резину, но и металл.
Полиуретан обладает такими полезными свойствами:
Стойкость. К кислотам, жирам, маслу, бензину, воде;
Абразивностью;
Износостойкостью;
Работает при высоком атмосферном давлении;
Работа как при низких, так и высоких температурах;
Маленький вес;
Низкий уровень шума при работе;
Эластичность;
Устойчивость к нагрузкам, разрыву, трещинам;
Поглощение ударов.
Благодаря такому широкому диапазону свойств, полиуретан стал основой для изготовления прокладок и уплотнителей. Его используют для гидравлики, в статических машинах, конструкция возвратно-поступательного действия, пневматике. Полиуретан незаменим для футеровки барабанов, скребков, валов, циклонов. Из него изготавливают конвейерные ролики, шины для транспорта.
Фторопласт или капролон: сравниваем, оцениваем, выбираем
Фторопласт или капролон: сравниваем, оцениваем, выбираем
Когда промышленность предлагает два материала с очень похожими свойствами, трудно сделать выбор. Что же лучше – капролон или фторопласт? Какой из этих материалов дешевле, долговечнее, функциональнее? Предлагаем подробное сравнение, которое поможет определиться с выбором.
Общие свойства
Фторопласт и полиамид (капролон) – синтетические полимеры, которые отличаются высокой прочностью и твердостью. Эксплуатационные свойства позволяют использовать их в качестве конструктивных материалов для изготовления деталей, которые ранее производились из металла. Это разнообразные втулки, прокладки, проставки, пары трения, манжеты, подшипники, ролики, колеса, шестерни, поршневые кольца, а также электроизоляционные элементы. Таким образом, фторопластом или капролоном во многих случаях можно заменить сталь и цветные сплавы. Они востребованы во всех отраслях промышленности и обладают такими общими преимуществами перед металлами:
- малый вес;
- низкая стоимость (как в плане производства/закупки, так и во время эксплуатации, когда проявляется экономия на ремонте и обслуживании изготовленных деталей);
- простота обработки;
- устойчивость к коррозии;
- отличные электроизоляционные свойства;
- хорошее взаимодействие с синтетическими и органическими смазками, способность работать в подвижных соединениях вообще без смазки.
Как отличить капролон от фторопласта
Внешне эти полимеры очень похожи. Детали из капролона и фторопласта гладкие и твердые, в неокрашенном виде обладают светлым цветом. Но отличия все же можно найти, и мы приводим их в таблице.
| Цвет | Снежно-белый, однородный, плотный (абсолютно непрозрачный, кажется, будто материал окрашен в массе белой краской) | Цвет «теплый», ближе к кремовому (выглядит, как неокрашенный материал неопределенного, натурального оттенка) |
| Каков материал на ощупь | Очень гладкий, скользкий (напоминает твердое сухое мыло) | Гладкий, но не скользкий |
| Звук, издаваемый деталью, если по ней постучать | Глухой | Звонкий |
| Попробуйте поцарапать поверхность, надавить на нее ногтем | Остается след от надавливания, поверхность легко царапается | Более твердый – его трудно поцарапать, следы от надавливания не остаются |
Еще проще отличить два материала, если есть возможность сравнить вес двух одинаковых по размеру деталей. Дело в том, что фторопласт более чем в два раза тяжелее капролона.
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.
Преимущества капролона
Полиамид – полимер, состоящий из мономеров с амидными группами (производится из капролактама). Его главное преимущество – долговечность: детали из капролона служат дольше, чем аналогичные элементы из стали или бронзы. Другие плюсы материала:
- Высочайшая механическая прочность. Износостойкость несколько ниже, чем у фторопласта.
- Устойчивость к химическим воздействиям и коррозии, к влиянию влаги и атмосферных факторов.
- Капролон не выделяет токсичных веществ, поэтому широко используется в пищевом оборудовании.
- Низкий коэффициент трения (ниже, чем у фторопласта), который усиливается способностью к «самосмазыванию» при трении капролоновых деталей.
- Хорошие теплоизоляционные и электроизоляционные характеристики.
- Термостойкость – не теряет эксплуатационных свойств до +140 °С и отлично переносит перепады температур.
- Также хорошо поддается механической обработке (резка, сварка, склейка). Но вручную его формовать очень трудно, нужно использовать фрезеровальные или сверлильные станки.
Основные области применения материалов:
- Машиностроение
- Химическая промышленность
- Пищевая отрасль
- Легкая промышленность
- Медицина, фармацевтика
- Энергетика
- Нефтяная промышленность
- Автомобилестроение
- Приборостроение
- Электротехника
Марки и формы выпуска
Самая популярная марка фторопласта – фторопласт-4. Это универсальный материал с лучшими диэлектрическими и механическими свойствами, а также с максимальной температурной стойкостью. Дополнительно его свойства улучшают добавлением различных наполнителей.
Менее популярный фторопласт-3. Его химическая и термическая устойчивость несколько ниже, зато он прочнее и тверже фторопласта-4. Фторопласт-3 можно расплавить для изготовления деталей нужной формы. Он отлично переносит низкие температуры.
Реже используются такие марки фторопласта:
- Фторопласт-40 (повышенная ударопрочность и химическая устойчивость).
- Фторопласт 4-Д (повышенные диэлектрические показатели, термостойкость).
- Фторопласт Ф-4К15М5 (пониженный коэффициент трения, высокая износостойкость).
- Фторопласт 4-Ф К20 (повышенная износостойкость, идеальное решение для изготовления элементов подвижных соединений).
Капролон известен под названием полиамид 6 (ПА 6). Его также производят в модификациях ПА 6-МГ и ПА 6-МДМ, которые несколько различаются эксплуатационными характеристиками. Главные отличия марки ПА 6-МГ – более широкий диапазон коэффициента относительного удлинения, повышенная твердость, низкая ударная вязкость и высокая теплопроводность. ПА 6-МДМ отличается сниженным коэффициентом линейного теплового расширения.
Фторопласт и капролон получают в виде порошковых полуфабрикатов после полимеризации мономеров. Далее порошок расплавляют, добавляют катализаторы, отвердители и присадки. Из расплава производят заготовки или готовые изделия путем экструзии или литья. Выпускаются материалы в виде листов, стержней, блоков.
Характеристики материалов: сравнительная таблица
не менее 10 17 Ом
1×10 12 –1×10 13 Ом
1×10 17 –1×10 20 Ом×м
1×10 13 -1×10 14 Ом×м
Что выбрать?
Выбор можно сделать, оценив основные физико-механические параметры материалов (прочность, твердость, износостойкость, температурную устойчивость, фрикционные характеристики). Обязательно следует учитывать условия, в которых будет работать деталь, требования к ней, способ обработки заготовки. Также немаловажную роль играет стоимость материалов: фторопласт примерно вдове дороже полиамида.
Фторопласт стоит выбирать для эксплуатации:
- в химически агрессивной среде;
- в условиях повышенной влажности, в воде;
- при повышенных температурах;
- в условиях, где есть риск возгорания и необходимо, чтобы деталь не поддерживала горение;
- в вакууме;
- в механизмах, где важны высокие диэлектрические свойства полимера.
Также фторопласт подойдет лучше, если планируете изготовить нужную деталь вручную.
Полиамид стоит выбрать, если деталь должна работать:
- в механизмах, подверженных усиленному износу;
- под высокими нагрузками (сжатие, растяжение);
- под предельными ударными нагрузками.
Также полиамид лучше подойдет, если вам важен малый вес детали и ее высокая устойчивость к трению.
Капролон или Полиуретан — какой материал лучше В чем разница
Развитие химической промышленности тесно сопряжено с органическим синтезом конструкционных материалов. Одним из сравнительно новых полимеров является капролон. Он синтезирован впервые в 80-х годах прошлого столетия и широко применяется в промышленности. Это обусловлено свойствами капролона, изделия из которого во многом превосходят изделия из стали.
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.
Технические характеристики
Капролон — это многофункциональный полимерный материал, который используется во многих производственных процессах. Его получают из капролактама по технологии плавления. Название капролон применяется только в России. Другое наименование этого полимера — полиамид-6. Цвет без добавок белый или кремовый. Различные добавки меняют его цвет и свойства. Выпускается листовой материал и полученный методом экструзии.
Метод производства тоже влияет на различия в характеристиках и свойствах. Производится полиамид-6 из капролактама. Это бесцветный порошок или жидкость. При производстве используются активаторы и щелочные катализаторы. Техническими характеристиками капролона являются:
- Плотность 1,135—1,16 г/см³. Значения меняются в зависимости от способа производства и модификаций.
- Напряжение при разрыве 70—100 МПа. Рабочая температура от -40 до 80 °C. Кратковременно может повышаться до 150 °C. Температура плавления 225 °C.
- Коэффициент трения по металлу: без смазки — 0,2−0,3; с водяной смазкой — 0,005−0,02; для марки ПА 6-МГ — 0,002−0,01.
Капролон можно расплавить. Он становится мягким уже при 145−147°C, но важно обеспечить полное расплавление, иначе, при дальнейшем повышении температуры, материал будет разлагаться.
Это общие характеристики полимера. Добавки, которые вводятся, и метод изготовления определяют эксплуатационные качества и сферу применения материала:
- Литьевой капролон. Широко распространён. Безвреден и поэтому может применяться в пищевой промышленности и медицине. Легко обрабатывается и имеет высокие антифрикционные свойства.
- Экструзивный полиамид. Характеризуется меньшей жёсткостью и хрупкостью и в отличие от литьевого обладает большей вязкостью. Полимер имеет хорошие электроизоляционные характеристики.
- Полиамид-6 с дисульфидом молибдена. Имеет увеличенную твёрдость, износостойкость, антифрикционные и механические свойства. Диапазон рабочих температур расширен.
- Графитокапролон. Содержит графитовый порошок. Цвет материала чёрный. Имеет лучшие характеристики по износостойкости среди всех ПА-6. Обладает хорошими антистатическими и антифрикционными свойствами.
- Экструзионный ПА-6 с добавлением стекловолокна. Увеличивается стойкость при применении в условиях низких температур и при нагревании. Уменьшается осадка за счёт снижения коэффициента линейного расширения.
Благодаря своим характеристикам детали из полиамида успешно заменяют соответствующие детали из стали, бронзы, латуни.
Область применения
Хорошие прочностные и диэлектрические характеристики, износостойкость и дешевизна делают материал востребованным во многих производствах. Наибольшее распространение получил он в следующих отраслях:
- Электротехника. Тут наиболее востребованы его диэлектрические свойства. Из полиамида изготавливают изоляционные оболочки кабелей и защитные кожухи электроприборов, работающих вне помещений. Устойчивость к воздействию химических веществ и разбавленных щелочей позволяет применять материал в контакте с электролитами.
- Судостроение и машиностроение. Благодаря низкой удельной плотности полиамид способен значительно облегчать конструкции и делать их более ремонтопригодными.
- Пищевое оборудование. Изготавливаются сепараторы, шнеки, втулки, ролики, разделочные доски и другие детали производственного цикла, непосредственно контактирующие с продуктами питания.
Детали из капролона в семь раз легче деталей из стали и бронзы и способны увеличивать сроки службы оборудования.
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.
Полиамид и фторопласт: сходства и различия, сферы применения
Полимерные материалы в настоящий момент достаточно разнообразны и покрывают практически все сферы деятельности. Среди многочисленных современных полимеров особо выделяются фторопласт и капролон, одни из самых популярных материалов, использующихся во многих промышленных отраслях.
Капролон, который также называют полиамид листовой, отличается высокими показателями прочности, отличной устойчивостью ко внешним воздействиям и дешевизной. Кроме того, этот материал также известен своим низким коэффициентом трения, поэтому детали, изготовленные из капролона, часто используются в оборудовании как элемент узлов трения, блоков, роликов и так далее. Капролон сохраняет работоспособность при значительных температурах воздуха — как низких, так и высоких.
Термопластичный фторопласт листовой нашёл себя в медицинской отрасли и не только. Его нетоксичность, высокая износоустойчивость и лёгкость в обработке сделали материал одним из самых востребованных на производстве разнообразных деталей. Как и капролон, обладает низким коэффициентом трения и устойчив к внешним воздействиям.
Однако в отличие от капролона фторопласт сохраняет свои качественные характеристики при большем диапазоне температур — примерно от -260 до +260°C. По сравнению с капролоном также чуть более износостойкий и долговечный. Но при этом следует учитывать, что фторопласт — немного более мягкий материал, чем капролон (полиамид).
Говоря о разнице между этими полимерами, нельзя утверждать, что какой-то материал лучше, а какой-то хуже. Большинство свойств у данных материалов схожи, при этом каждый полимер нашёл свою сферу применения.
Какой материал лучше — капролон или фторопласт: свойства материалов и их особенности
Текст объявления
Капролон маслонаполненный OILON или OFN выпускается по технологии и на оборудовании Nylacast (Великобритания) как модификация капролона (полиамида 6 блочного).
Использование модификаций капролона позволяет значительно расширить границы применения материала и повысить ресурс работы изделий.
Капролон маслонаполненный — OILON (цвет зелёный)
Капролон маслонаполненный OILON — по сравнению с чистым капролоном (полиамидом 6 блочным) имеет ряд преимуществ. Для него характерны:
- Улучшенные характеристики износостойкости
- Улучшенные коэффициент трения и характеристики скольжения/прилипания
- Постоянство характеристик в период службы изделия
- Уменьшенное водопоглощение
- Превосходные механические свойства
- Высокие термо- и химическая стойкости
- Хорошая размерная стабильность
- Разрешение FDA на прямой контакт с продовольственными товарами
Маслонаполненный капролон был разработан в начале 70-х годов ХХ столетия фирмой Nylacast, (Великобритания). На рынке он появился в 1974 г.
Маслонаполненный капролон OILON был первым действительно маслонаполненным полиамидом. Он имел в составе смешанную жидкую систему смазок, встраиваемую в материал в процессе его полимеризации.
Присутствие смазки в полиамиде привело к существенному увеличению жизни подшипников скольжения: в 5 раз по сравнению с обычным полиамидом 6 блочным (капролоном), и в 25 (!) раз по сравнению с бронзой.
Равномерно распределённая смазка внутри материала обеспечивает свою постоянную работу в период всего срока службы изделия. Она уменьшает износ, улучшает фрикционные свойства при абразивном износе и свойства прилипания-скольжения. Система смазок не высыхает, не удаляется при механической обработке или трении, и никогда не нуждается в пополнении.
Маслонаполненный капролон значительно расширяет границы использования полиамидов во многих сферах производства. Особенно при изготовлении различных движущихся частей оборудования, работающих без смазки. Кроме того, эта модификация капролона является превосходной для использования в продовольственных и в фармацевтических отраслях промышленности. Цвет маслонаполненного капролона OILON — зелёный.
За многие годы, с тех пор как маслонаполненый капролон заявил о себе на рынке, было разработано и создано много похожих материалов. Однако сравниться со свойствами маслонаполненного капролона OILON не может ни один из материалов-конкурентов. Данный материал остаётся основным на рынке наполненных маслами полиамидов.
Источник: