Капролон свойства и характеристики
Свойства и характеристики капролона (полиамид 6 PA-6) представлены в описании на изделия: листовой (пластины) и стержневой (прутки) капролон, изготовленные на основе ГОСТ по ТУ 2224-001-78534599-2006, ТУ 22.21.10-011-17152852-2019, ТУ 2224-036-002203803-2012 с представлением сравнительного анализа характеристик и свойств капролона в различном химическом и физическом исполнении.
Капролон — полимерный материал
Капролон — полимерный материал (полиамид 6 PA-6) с высокими техническими характеристиками, более 30 лет используется в современной промышленности и активно заменяет детали из металла, бронзы, других сплавов. Капролон — российское название, часто встречается другое его наименование — полиамид 6 или ПА6 (PA6). Другие страны производят этот же материал под своими запатентованными наименованиями: Текамид (Tecamid), Эрталон (Ertalon), Текаст (Teсast), Ультралон (Ultralon), Нейлон (Neylon) и так далее, все эти полимеры — аналоги капролона. У нас еще можно встретить старое название — полиамид ПА6 блочный, обусловленное формой выпуска. На данный момент оно не актуально, при обработке блока остается большое количество отходов, стружки. Капролон выпускают в форме пластин, листов, стержней, кругов, труб. Эти формы удобны для обработки и получения конечной продукции.
Капролон ПА6 полиамид 6, изготовленный по ТУ 2224-001-78534599-2006 и ТУ 22.21.10-011-17152852-2019, не требует предварительной термической и механической обработки. Изделия по данным ТУ прошли цикл термообработки на производстве для снижения внутреннего напряжения, увеличения прочности и химической стойкости; поставляется уже отторцованным, это многократно уменьшает затраты рабочего времени. Температура эксплуатации от -60°С до +120° ТУ 2006 года и от -40°C до +100°C ТУ 2019 года.
Капролон ПА6 полиамид 6, изготовленный по ТУ 2224-036-00203803-2012, требует термообработки, чтобы снять внутреннее напряжение материала, возникающее в ходе производства, для предотвращения коробления, деформации и растрескивания. Температура эксплуатации от -40°С до +70°С.
Капролон изготавливают двух марок: марка «А» — высший сорт, и марка «Б» — первый сорт, физико-механические свойства этих марок отличны и представлены в таблице:
Капролон (полиамид 6 блочный) марка «А» и марка «Б» основные параметры по ТУ 2224-001-78534599-2006:
Наименование показателей
Капролон стержни, круги, листы, плиты
PA 6, ненаполненный
PA 6 HS, наполнитель CM025, термо-
стабилизатор
PA 6 OFN, наполнитель CM015, низко-
температурное масло
Марка «А»
Марка «Б»
Гладкая поверхность без раковин, трещин, от белого до кремового цвета
Гладкая поверхность, от белого до кремового цвета, раковины, сколы не более 2 шт на 10% всей поверхности
Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, цвет голубой
Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от серого до черного цвета
Количество пор размером от 0,8мм до 1,5мм на поверхности продукции, шт, не более
Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее
Технические характеристики полимерного материала капролон
Благодаря постоянному развитию науки, а именно синтезу новых полимеров, появляются высокотехнологичные материалы, которые нашли широкое применение во многих сферах промышленности. Сегодня некоторые полимеры не только успешно конкурируют с металлами и их сплавами, но и в отдельных случаях считаются по характеристикам лучше них.
Одним из наиболее распространенных новых высокотехнологичных материалов является капролон, свойства которого превосходят металл по многим показателям, включая прочность и коррозионную стойкость.
Внешний вид и основные характеристики
Капролон является полимерным материалом, который имеет белый с желтизной цвет, без запаха. Оттенок полимера может меняться за счет различных красителей или присадок, которые добавляются в него во время производства.
Одним из ключевых свойств полимера стала его прочность, которая не уступает стали, а так же широкий рабочий интервал температур от -40 до +80 градусов, благодаря чему он может использоваться в разных климатических зонах или в экстремальных условиях.
Наиболее часто капролон ассоциируется с заменителем металлов и сплавов в деталях, которые подвержены существенному износу за счет сил трения. Антифрикционные свойства материала позволяют использовать его в качестве прокладок и подшипников.
Он абсолютно водонепроницаем и обладает высоким уровнем коррозионной стойкости, может длительное время работать в различных агрессивных средах:
- морская вода;
- горючее (бензин, керосин, дизель);
- разбавленные кислоты и щелочные растворы;
- спирты.
Благодаря своим диэлектрическим свойствам, капролон успешно используется при изготовлении электродвигателей и изоляционных компонентов.
По весу полимер в 6 раз меньше чем сталь, что в значительной мере повысило его популярность. Конструкции с деталями из капролона вместо железа имеют облегченный вес, что в некоторых случаях является критичным показателем.
Материал подвержен всем видам механической обработке, благодаря чему есть возможность изготовить из него необходимую деталь с довольно высоким классом точности поверхности.
Технические параметры
Несмотря на относительную молодость материала и недавнее использование (не более 30 лет), его сферы применения расширяются, и растет его популярность во многом благодаря своим свойствам и характеристикам.
Капролон, технические характеристики:
- плотность (г/см3) от 1.135 до 1.16 в зависимости от марки и модификации;
- напряжение на разрыв (МПа) от 70 до 100;
- максимально допустимый диапазон температур при длительной работе составляет +110 градусов, а при кратковременной может достигать +150 градусов;
- подвержен плавлению при температуре 225 градусов.
Всего лишь малая часть технических параметров показывает высокую прочность и износостойкость капролона.
Области применения
Благодаря своим свойствам и техническим характеристикам, капролон успешно используется во многих отраслях промышленности. Наиболее распространен он в таких сферах:
- электротехника. Являясь диэлектриком, капролон считается прекрасным вариантом для изоляции силовых кабелей, из него изготавливают так же защитные кожухи электрооборудования, которое работает на открытом воздухе. Благодаря низкой гальваноэлектрической коррозии из этого полимера делают клеммы, катушки, переключатели и разъемы. Стойкость к щелочным растворам дает возможность использовать материал при контакте с различными электролитами;
- горнодобывающая промышленность, судостроение и машиностроение. Благодаря своему малому весу использование капролона позволяет в несколько раз облегчить конструкцию и существенно сократить расходы без потери качества за счет самой низкой себестоимости материала по сравнению с аналогичными полимерами. Из материала изготавливают подшипники скольжения, ступицы, манжеты, барабаны-измельчители горной породы и многое другое.
Сравнение с аналогами
Количество различных полимеров, которые обладают высокой прочностью, износостойкостью и способны заменить металл много, и капролон лишь один из них. Наиболее часто встречается вопрос «капролон или фторопласт – что лучше?»
Однозначного ответа нет, так как оба материала, хоть и похожи, но все-таки имеют индивидуальные характеристики и особенности.
Если брать термостойкость, то фторопласт окажется лучше, так как может применяться при температуре до 200 градусов, тогда как капролон при таком режиме начнет оплавляться.
По стойкости к химической коррозии оба материала имеют примерно одинаковые показатели, с той лишь разницей, что фторопласт больше применяют в химически активных кислотных средах, а капролон в щелочных.
Если рассматривать массу, то капролон будет легче фторопласта, что дает более широкие возможности применения его в узкоспециализированных областях, где масса изделия играет большую роль.
По прочности на сжатие и коэффициент деформации на разрыв или удар – здесь капролон немного уступает фторопласту.
Несмотря на то, что срок службы у фторопласта выше, чем у капролона, и он признан более стойким и надежным материалом, капролон считается самым доступным по стоимости и детали из этого полимера обойдутся гораздо дешевле, чем аналогичные конструкции из фторопласта.
Краткий итог
Благодаря появлению новых полимерных материалов, появляется возможность без потери качества удешевить и облегчить конструкции силовых установок, двигателей, различных агрегатов и узлов.
Капролон, или капровинил: где взять и как использовать в быту
Современные материалы, производство которых осуществляется по инновационным технологиям, вполне могут заменить привычный металл и его сплавы, предназначенные для разных отраслей народного хозяйства. Одним из продуктов, способных конкурировать с металлами, является капролон, превосходящий по техническим, химическим и эксплуатационным характеристикам изделия из стали, алюминия, чугуна, меди.
Что представляет собой капролон
Благодаря возможности основной массы соединяться с красителями изделия из капролона могут выпускаться в разной цветовой гамме. После добавления присадок полимер приобретает уникальные свойства, может эксплуатироваться при температуре -40 0 С…+80 0 С в условиях повышенной сухости и влажности воздуха.
Прочный, устойчивый к воздействию агрессивных средств, перепадам температурного режима и влажности материал на полимерной основе не имеет запаха. Основа обладает белым цветом с незначительным желтым оттенком, экологически безопасна для окружающей среды, людей и животных.
Производство полиамидного материала
Капровинил появился на потребительском рынке более 30 лет назад. Современная рецептура производства полиамида 6 (ПА-6) позволяет изготавливать детали небольшого веса, срок эксплуатации которых, по сравнению с изделиями из металла, превышает более чем в два раза. Основным свойством продукта молекулярной химии является:
- высокое сопротивление износу в условиях трения;
- отсутствие акустического эффекта;
- простота обработки;
- снижение производственных трудозатрат;
- экономическая составляющая производственного цикла.
Многофункциональный конструкционный поликапроамид антифрикционного назначения выпускается в виде блока, стержня (диаметром 6−500 мм длиной 200−1200 мм), гранул. Листовой капролон изготавливается толщиной 6−250 мм с габаритами 500 х 700 мм, 1 000 х 1 000 мм, 1 000 х 2 000 мм весом 11,7−49,3 кг.
У производителя со склада всегда можно купить рафитонаполненный или маслонаполненный продукт универсального назначения, а также готовые изделия для электрического, пневматического и ручного оборудования. Не токсичный материал может использоваться для производства изделий, используемых в пищевой и медицинской промышленности.
Особенности искусственного продукта
Диэлектрический капролактам листовой хорошо поддается механической обработке, не образует пыли, при токарной обточке образует крупную стружку. Полиамид не разлагается при нагревании до 300 0 С, сохраняет заданные характеристики при контакте с кетонами, маслами, спиртами, эфирами, слабыми кислотами и углеводородом. Изделия из ПА-6 могут контактировать с морской водой, горюче-смазочными материалами, не разрушается ультрафиолетом и атмосферными осадками.
Базовая основа изделий может контактировать с пищевыми продуктами, питьевой и технической водой, но растворяется фторированными спиртами, фенолами, муравьиной, минеральной и уксусной кислотой. По сравнению с другими конструкционными материалами полиамид капролон обладает рядом положительных качеств:
- высокой химической стойкостью;
- эффектом самосмазывания;
- свойством поглощать вибрацию и динамические нагрузки;
- долговечностью;
- биологической инертностью;
- прочностью.
Продукция из ПА-6 заменяет изделия из латуни, баббита, стали и бронзы. Стоимость деталей из полимера в несколько раз ниже, чем товары из цветных и черных металлов.
Диэлектрические свойства сырья позволяют применять материал при изготовлении изоляционных систем и деталей высокого класса точности для электродвигателей, пневматических или гидравлических систем.
Виды конструкционного полиамида
В процессе изготовления легкой, экологически безопасной продукции используется два вида капролона: литьевой и экструзионный. Область применения материала регламентируется способом производства сырья, типом вводимых добавок и технологическими условиями, определяемыми государственным стандартом.
Детали из капролона литьевого вида производятся для узлов с постоянным трением. Рабочие параметры деталей машины обеспечиваются модифицированной смазкой, увеличивающей скольжение в 2,5 раза по сравнению с изделиями из металла. Смазочный материал не нуждается в пополнении, так как не испаряется в процессе эксплуатации. Маслонаполненный литьевой ПА-6 МДМ, ТУ 2224−003−39046337−04, выпускается в сером и черном цвете.
Экструзионный (блочный) ПА-6, или капрон, по свойствам похож на литьевой, но обладает меньшей хрупкостью и жесткостью. Перед тем, как решить задачу где купить сырье для изделий разного назначения, следует выяснить электроизоляционные свойства продукта.
Диэлектрические характеристики материала формируются модификаторами, такими как стекловолокно, углеволокно или дисульфид молибдена.
Если взять в качестве модификатора стекловолокно, то на выходе получится устойчивый к разрушению отрицательными температурами и нагреванием материал. За счет снижения коэффициента линейного расширения увеличивается жесткость, прочность и осадка конструкционного материала, используемого для производства несущих элементов, корпусов, каркасов и деталей электроприборов.
Области применения капролона
Изделия из искусственного материала применяются для комплектации практически всех типов промышленного оборудования. Кроме прокладки и подшипников, из капролона изготавливаются:
- части насосных установок;
- элементы гидротурбин;
- комплектующие детали шнекового конвейера, системы канализации и очистного сооружения;
- системы подъемных и транспортных механизмов и т. д.
В зависимости от температуры эксплуатации изделия из ПА-6 используются в судостроительной и машиностроительной отрасли, добывающей промышленности, производственных и перерабатывающих комбинатах, сталелитейном производстве.
Высокие характеристики прочности допускается эксплуатация деталей и комплектующих элементов в условиях повышенной нагрузки на износ от трения. Продукция может функционировать в полтора раза дольше, чем изделия из других материалов, при необходимости конструкционные элементы могут подгоняться по размеру методом обточки на токарном, сверлильном или фрезерном станке.
В быту, пищевой и медицинской промышленности модифицированный капролон используется для производства бытовых приборов, насадок, фильтров, уплотнителей, корпусов одноразовой бритвы. Материал наносится напылением на поверхность, обеспечивает термостойкость, продляет срок службы изделий из материалов другого вида.
