Какую температуру выдерживает капролон

Какую температуру выдерживает капролон thumbnail

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 стержни и листыПолиамид 6 стержни и листы

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. 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”

Внешний вид

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

Нет

Не более 1

2

Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее

90

80

Сопротивление ударной нагрузке

Не разрушается

Не разрушается

Выдерживает испытания


Капролон (полиамид 6 блочный) марка “А” и марка “Б” основные параметры по ТУ 2224-036-00203803-2012:

Наименование показателей

Капролон стержни, круги, листы, плиты

ПА 6

ПА 6-МГ, графит

ПА 6-МДМ, дисульфид молибдена

Марка “А”

Марка “Б”

Внешний вид

Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от белого до кремового цвета

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

Нет

2

2

Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее

90

80

95

85

Сопротивление ударной нагрузке

Не разрушается

Выдерживает испытания

Выдерживает испытания

Капролон ПА6 производство

Капролон ПА6 производят с помощью анионной полимеризации жидкого или гранулированного капролактама (ГОСТ 7850-86), он имеет синтетическую основу. Полиамид 6 конструкционный материал, цвет от бело-бежевого до кремового. Возможно окрашивание на производстве в другие цвета по желанию заказчика. Также для изменения и улучшения его свойств и повышения работоспособности в различных средах используют добавки и получают маслонаполненный, графитонаполненный и другие виды модифицированного капролона. При изготовлении полиамида производители ориентируются на ГОСТ, но используют разные технические условия, при этом у капролона несколько отличаются физико-механические показатели.


Капролон ТУ 2224-001-78534599-2006, ТУ 2224-036-00203803-2012 сравнение свойств:

Физико-механические показатели

Капролон, изготовленный по
ТУ 2224-001-78534599-2006

Капролон, изготовленный по
ТУ 2224-036-00203803-2012

Плотность

1,145 г/см3

1,150 – 1,160 г/см3

Температура плавления

+ 220°C

от + 220°C до + 225°C

Работоспособен при температуре

от -60°C до +120°C

от -40°C до +70°C

Прочность при растяжении

80 Мпа

70 – 80 Мпа

Относительное удлинение

>20 %

>20 %

Напряжение при относительной деформации, равной 25%

95 МПа

120 – 130 МПа

Температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа

от + 80°C до + 100°C

Водопоглащение за 24 часа

0,3 %

1,5 – 2 %

Водопоглощение максимальное до насыщения в воде

7 %

6 – 7 %

Коэффициент теплопроводности

0,26 Вт/м °C

0,30 – 0,35 Вт/м °C

Средний коэффициент теплового расширения

8*10-3 °C

6,6*10-5 – 9,8*10-5 °C

Удельное поверхностное сопротивление

1*1012 Ом

1*1012 – 1*1013 Ом

Удельное объёмное электрическое сопротивление

1*1013 Ом*м

1*1013 – 1*1014 Ом*м

Диэлектрическая проницаемость

при частоте 103 Гц – 3,7

при частоте 106 Гц – 3,3-3,5

Электрическая прочность

25 кВ/мм

20 – 25 кВ/мм

Коэффициент трения по стали без смазки

0,39

0,23 – 0,33

Твердость по Шору Д

84

Ударная вязкость

120 кДж/м2 без надреза
3 кДж/м2 с надрезом

Прочность на удар

5,6 кДж/м

Прочность на изгиб

105 МПа

Модуль изгиба

330 МПа

Читайте также:  При какой температуре закипает вода в системе охлаждения

Капролон экструзионный и литой (блочный)

Экструзионный и литой (блочный) капролон отличаются способом изготовления:


Литой- сырье заливается в пресс-форму и далее выдерживается при определенных условиях температуры и времени.


Экструзионный – сырье выдавливается через отверстие, получая при этом определенную форму; плотность заготовок при этом более равномерная по всей длине.

Технические характеристики при разных способах производства зависимы. Экструзия и литье позволяют получить полиамид разной плотности, отличаются ударная прочность, жесткость, водопоглащение, твердость, границы рабочей температуры, цвет. Эти характеристики важны при выборе капролона в качестве заготовок для изготовления деталей, запчастей для самолетостроения, машиностроения, судостроения и подобных отраслей высокотехнологичной промышленности.

Капролон полиамид 6 производствоПроизводство капролон стержни методом экструзииПолиамид 6 стержни и листы изготовление

Капролон свойства и преимущества

  • Невероятно легкий удельный вес – в 6-7 раз легче бронзы, стали и других металлов и с успехом их заменяет.
  • Стойкость к коррозионному влиянию.
  • Устойчивость к агрессивным средам – морская вода, углеводороды, масла, спирт, кетоны, эфиры, щелочи и слабые кислоты. Капролон могут растворить только концентрированные кислоты, фенолы, фторированные и хлорированные спирты.
  • Высокий уровень износостойкости – работает в 5 раз дольше, чем цветные металлы; с другой стороны капролон вязкий и может при работе поглощать абразивные частицы, не теряя при этом своих свойств. Полиамид 6 хорошо подходит для производства деталей конвейерных линий.
  • Способность самосмазывания – может работать без смазки в парах трения.
  • Работа в широком диапазоне температур от -60°C до +120°C по ТУ 2224-001-78534599-2006, от -40°C до +100°C по ТУ 22.21.10-011-17152852-2019, от -40°C до +70°C по ТУ 2224-036-002203803-2012. Кратковременная эксплуатация от -100°С до +170°С.
  • Полная экологическая безопасность – нетоксичен и безопасен для человека.
  • Отличные прочностные качества, легко поддается обработке.

Источник

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.

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.

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».

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.

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.

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.

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.

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.

Содержание

Производство [ править | править код ]

В СССР выпускался по ТУ 6-05-988-87 двух марок «А» и «Б».

В настоящее время выпускается по ТУ 2224-036-00203803-2012.

Виды и их применение [ править | править код ]

  • Марка «А» применяется для изготовления ответственных деталей самолётостроения.
  • Марка «Б» применяется для изготовления конструкционных деталей машиностроения.
  • Марка «МГ» — модифицированный графитом, антифрикционный.
  • Марка «МДМ» — модифицированный дисульфидом молибдена, обладающий повышенными диэлектрическими свойствами.

Капролон ПА6 допускается выпускать окрашенным с использованием пигментов в любые цвета по заказу потребителя.

Цвет натурального капролона ПА—6 — от белого до кремового,

Цвет ПА6-МГ и ПА6-МДМ — от серого до чёрного.

Физико-механические свойства [ править | править код ]

Капролон устойчив к воздействию углеводородов, масел, спиртов, кетонов, эфиров, щелочей и слабых кислот, растворяется в фенолах, концентрированных минеральных кислотах, муравьиной и уксусной кислотах. Материал имеет хорошие антифрикционные свойства и высокую износостойкость.

Капролон при нормальных условиях нетоксичен, не оказывает вредного воздействия на организм человека.

При механической обработке капролона в изделии разложения материала не происходит, и вредные вещества не выделяются.

При температуре выше 300 °С капролон разлагается с выделением окиси углерода и аммиака.

Источник

Читайте также:  В какую сторону сместится равновесие при повышении температуры давления