Життя сучасної людини неможливо уявити без полімерів. Хіміками створено безліч замінників природних матеріалів, які успішно застосовуються в різних галузях народного господарства. До таких належать капролон і поліуретан.
Капролон
друга назва - поліамід 6-блоковий. Цей полімер виготовляється з капролактаму - безбарвних кристалів циклічного аміду Ɛ-амінокапронової кислоти. Його низькотемпературна аніонна полімеризація відбувається в присутності лужних каталізаторів.
Має такі властивості:
- У звичайному стані не виділяє токсичних і шкідливих речовин, безпечний для людини.
- Простий і легкий у механічній обробці, при цьому нешкідливий.
- Стійкий до дії лугів, слабких кислот, масел, спиртів, вуглеводнів, ефірів.
- Розчиняється в концентрованих кислотах, фенолах.
- Володіє хорошими антифрикційними властивостями (низький коефіцієнт тертя, хороші теплопровідність, міцність, прірабативаемость в механізмах).
- Розкладається на аміак, оксиди вуглецю і азоту при температурі 300 проЗ.
Капролон використовують як ізоляційний, антифрикційний, конструкційний матеріал. Випускається у вигляді листів, стрижнів, втулок.
поліуретан
Це полімер, що володіє високою еластичністю і в'язкістю. Він пружний. Його деякі види розтягуються до розмірів, які у багато разів перевищують початковий, а потім з легкістю приймають колишню форму.
Поліуретан в хімічній формулі містить молекули замещенной і / або вакантної уретановой групи, а також багато інших з'єднань.
Від будови, хімічного складу, довжини поліуретанової ланцюга залежать властивості цієї речовини. Він буває в'язкою рідиною, пластичним або кристалічним твердим речовиною. Мати властивості гуми або жорсткого пластика.
Його властивості:
- Добре витримує силові навантаження, механічну обробку.
- Стійкий до температурних перепадів, витримує - 60 проЗ і +80 проЗ.
- Чи не проводить електрику.
- високоеластічен.
- Чи не руйнується під впливом озону, кислот, масел, розчинників.
- зносостійкий.
Поліуретан використовують для виробництва конструкційних, ізоляційних, антифрикційних деталей в різних галузях промисловості. Входить до складу клею, лакофарбових виробів, герметиків. Ця сировина для виробництва деталей обладнання, машин, втулок, спортивних шин. Листи, втулки, стрижні - основні форми твердих поліуретанових виробів.
Загальні властивості капролона і поліуретану
- мають високу зносостійкість, перевершує сталь, гуму. Застосовують для виробництва деталей машин, що піддаються силовим навантаженням.
- Стійкі до впливу багатьох хімічних речовин, масел, органічних розчинників, ультрафіолету.
- Зберігають свої властивості при температурах від -40 проЗ до +70 проЗ. Застосовуються в районах зі стійкими низькими і високими температурами.
- хороші діелектрики.
- Не схильні до корозії.
- водонепроникні.
- Щільність полімерів невисока. Вони легкі. Заміна деталей з металу, гуми на полімерні в 3-7 разів зменшує вагу всього виробу.
- Чи не завдають шкоди здоров'ю людини при дотриманні правил виробництва і експлуатації матеріалів. Однак при горінні виділяють шкідливі і небезпечні для здоров'я людини речовини (окис вуглецю, окис азоту, феноли, аміак).
- Прості в механічній обробці на металообробне обладнання (різка, свердління, шліфування, фрезерування). При цьому не допустимо перегрів деталей.
- Полімери витримують великі навантаження на розтягнення / стиснення, ударні навантаження, тертя без змащення, мають тривалий термін служби.
Відмінності між КАПРОЛОНА і поліуретаном
| властивість | Капролон | поліуретан |
| Агрегатний стан | тверда речовина | В'язка рідина, кристалічна або пластичне тверда речовина |
| Форма випуску | Листи, втулки, стрижні, нестандартні вироби під замовлення | Лаки, фарби, герметики, листи, стрижні, товари зі спіненого поліуретану та нестандартної форми |
| Сфера застосування | Відповідальні робочі деталі автомобілебудування, машинобудування, видобуток корисних копалин, лесопереработка, нафтогазова промисловість, інше (електродвигуни, підшипники, конвеєри, втулки, шестерінки, електричні котушки, перемикачі, ізолюючі деталі) | Широка область застосування. Промисловість (покриття для деталей, коліс, роликів, ущільнювачі, електричні ізолятори). Будівництво (лаки, фарби, тепло- і гідроізоляція, поролон). Автомобілебудування (покришки, вали, втулки, підшипники). Виробництво меблів (матраци, прокладки, литі стільці, деталі декору). Текстильна промисловість (чохли, блискавки, заклепки, шкірозамінник, підошви взуття). Медицина (презервативи, імпланти, протези, деталі обладнання). Спортивний інвентар, покриття стадіонів. |
| робочі середовища | Повітря, вода, морська вода, луги, слабкі кислоти, масла, бензин, гас | Азот, озон, повітря і вода з температурою не вище 80 0З, масла, органічні розчинники, нафта. |
| Робоча температура, проЗ | - 40 ... +70 | -60 ... +80 Може застосовуватися навіть в районах Крайньої Півночі |
| Температура плавлення, проЗ | 220 | 160 |
| Щільність, кг / см3 | 1150 | 1180 |
| Межа міцності на стиск, МПа | 90-110 | 516 |
| Коефіцієнт тертя по сталі | 0,2-0,3 | 0,59 |
| Електрична міцність, кВ / мм | 30-35 | 20-25 |
| Відносне подовження, % | 15-30 | 450-650 Добре тягнеться без розриву і відновлює первісну форму |
Підведемо підсумки
Особливості обох полімерів визначені хімічним складом і особливостями технології виробництва. Змінюючи температуру хімічних реакцій, склад реагентів, види каталізаторів, тиск, спосіб виробництва, отримують капролон і поліуретан з різними властивостями.
Головний напрямок застосування капролона - виготовлення ізолюючих компонентів і деталей в рухомих механізмах. Завдяки відмінним антифрикційним властивостям, інертності до багатьох агресивних середовищ, деталі з капролона перевершують аналоги зі сталі і металевих сплавів в 1,5-2 рази по стійкості до зношування деталей, корозії, зміни температур. Вони дешевше і легше металу, краще притираються в механізмах, не вимагають мастила. Коефіцієнт тертя по сталі нижче ніж, у поліуретану в 1,5-2 рази. Тому знос КАПРОЛОНОВИЄ деталей менший, ніж поліуретанових.
поліуретан більш універсальний по застосуванню полімер, ніж капролон: від деталей механізмів до спортивного інвентарю та медичного приладдя. Має багато різновидів, марок. Проводиться не тільки в твердій формі, але і в рідкій. Має широкий діапазон робочих температур. Зберігає властивості при постійно низьких або високих температурах повітря. Пластичний, при розтягуванні повністю відновлює первинну форму.
