Современный рынок материалов пополняется полимерами. К числу наиболее востребованных относятся капролон и полиацеталь. Неудивительно, что потребители нередко пытаются выяснить: какой из них лучше? Для того, чтобы такое сравнение было объективным, нужно разобраться, что собой представляют данные полимеры.
Капролон
Указанный материал появился на рынке примерно 30 лет назад. Речь идёт о полимере, имеющем, помимо упомянутого, ещё несколько наименований, в частности, полиамид 6 PA-6. Благодаря своим высоким технико-эксплуатационным характеристикам капролон активно применяется в самых разных сферах хозяйствования.
Этот материал используется как более чем достойная альтернатива бронзе, стали и прочим металлическим сплавам. По прочности капролон им не уступает. Неудивительно, что его зачастую используют в качестве сырья для производства деталей, быстро изнашивающихся под воздействием силы трения, к примеру, подшипников и прокладок.
Полиамид представляет собой полимерный материал, не обладающий запахом, изначально имеющий белый с лёгкой желтизной цвет. Однако последний может меняться, если в его состав при производстве вводятся красители/присадки.
Формы выпуска
Полиамид выпускается в нескольких формах, так, он бывает:
- листовым, имеющим вид пластин прямоугольного сечения, используемых как сырьё для производства различных деталей/изделий, так, к примеру, разговор ведётся о валах, подшипниках, роликах, вкладышах, втулках и пр.;
- гранулированным – капролон этого вида выпускают в форме гранул, востребованных в химической отрасли в производстве композитов, обладающих необходимыми характеристиками: трудногорючестью, морозостойкостью, ударопрочностью, водостойкостью и пр., – а также из гранулированного капролона изготавливают текстильные волокна, полимерные плёнки, полиамидную техническую нить;
- стержневым – полимер указанного вида имеет форму цилиндров (стержней) различных диаметров (6 – 500 мм) и длины (200 – 1 200 мм), используемых для изготовления сепараторов, валов, шнеков, подшипников.
Виды капролона
Исходя из способа производства полиамид делят на 2 вида, так, он бывает:
- литым – при его изготовлении сырьё заливают в пресс-формы, где выдерживают нужное время при определённом температурном режиме;
- экструзионным – данный вид капролона получают методом экструзии, суть которого заключается в продавливании вязкого сырья через отверстия, чтобы получить изделия, имеющие поперечное сечение необходимой формы.
Способами литья и экструзии получают полиамиды со специальными свойствами: плотностью, ударной прочностью, жёсткостью, твёрдостью, цветом, водопоглощением и пр., – необходимыми для производства изделий, востребованных в авиастроении, машиностроении, судостроении и прочих высокотехнологичных отраслях промышленности.
Технико-эксплуатационные характеристики капролона и его преимущества
Физико-химические свойства обсуждаемого материала одновременно являются и его преимуществами. Так, речь идёт о (об):
- высокой прочности, сопоставимой с аналогичным показателем металлических сплавов;
- низком показателе удельного веса: так, к примеру, бронзовые/стальные детали/изделия идентичных размерных характеристик имеют вес в 6-8 раз больший, чем изготовленные из капролона;
- водостойкости;
- высокой коррозионной стойкости;
- повышенной устойчивости к ряду веществ, перечень которых представлен морской водой, щелочами, ГСМ и прочими агрессивными средами;
- более высокой, чем у металлических сплавов износостойкости;
- выраженной устойчивости к низкой и высокой температуре: капролон не утрачивает своих технико-эксплуатационных характеристик в температурном диапазоне: от -40оС до +100оС; а в течение ограниченного срока: от -100 до +170оС;
- отсутствии необходимости в смазке, что объясняется присутствием в составе капролона смазывающих компонентов;
- способности к поглощению ударных нагрузок, что позволяет изготавливать из обсуждаемого материала изделия/детали/агрегаты, подвергающиеся в процессе эксплуатации ударным нагрузкам;
- диэлектричности – по данному показателю капролон не уступает таким известным диэлектрикам, как полистирол и поливинилхлорид;
- экологичности, биологической/гигиенической безопасности, что позволяет использовать изделия из обсуждаемого полимера в пищевой отрасли промышленности.
Нельзя не отметить ещё одно несомненное достоинство капролона – его отличная подверженность различным способам обработки (фрезеровке, шлифовке, резке и пр.), что позволяет изготавливать из него детали высокого класса точности без использования сложных технологий.
Применение капролона
Полиамид используется на предприятиях, работающих в области:
- судостроения и судоремонта;
- авиастроения;
- энергетики и электротехники;
- горного дела;
- нефтегазодобычи;
- машиностроения;
- пищепрома.
При желании перечень использования прочных, износостойких, долговечных, более дешевых, чем аналоги из металлических сплавов деталей/изделий/агрегатов из капролона можно продолжать и дальше.
Полиацеталь
Среди множества синтетических полимерных материалов, присутствующих на современном рынке, несомненного внимания заслуживает тот, что больше известен под аббревиатурой РОМ (ПОМ). Однако у него есть и другие названия: наиболее распространённое – полиацеталь, перечень прочих представлен ацеталем, полиформальдегидом, полиоксиметиленом, полиметиленоксидом и пр..
Указанный полимер был разработан ещё в 60-ых годах XX века в США. В Советском Союзе полиформальдегид появился на несколько лет позже. У нас его начали производить не только по американской технологии (методом экструзии), но и литьём, используя специальные формы. А позже были разработаны технологии получения полиацеталя методами ротационного и выдувного формования.
Классификация полиацеталя
В зависимости от форм выпуска ПОМ, как и капролон, бывает:
- листовым;
- стержневым;
- гранулированным.
Помимо этого, можно выделить несколько типов полиформальдегида.
- Основной полиацеталь. Данный тип объединяет 2 группы ПОМ: гомополимеры и сополимеры. Их основное отличие – разные технологии производства, что, впрочем, не стало причиной существенного различия их технико-эксплуатационных свойств.
- Наполненный армированный полиацеталь. В его производстве в качестве усиливающих наполнителей используют ряд веществ, перечень которых представлен рубленным стекловолокном, стеклянными микросферами, тальком, мелом. Содержание указанных компонентов обеспечивает повышение упругости, разрывной прочности, износостойкости обсуждаемого материала.
- Модифицированный полиацеталь. Этот тип ПОМ характеризуют высокие трибологические показатели (трибология – наука, исследующая процессы, происходящие в трущихся поверхностях, и разрабатывающая способы минимизирования их негативных последствий). Улучшением обозначенных параметров полиацеталь данного типа обязан входящим в его состав усилителям: воску, мелу, молибдена дисульфиду, силиконовому маслу.
- Полиацеталь повышенной ударной вязкости. Пластик обозначенного типа производят добавлением в сырьё термопластичных, полиуретановых эластомеров. Полученный материал характеризуется сниженными показателями теплоформоустойчивости, твёрдости, жёсткости при повышенных параметрах эластичности, деформируемости. Помимо этого, ПОМ демонстрирует выраженную способность к поглощению энергии при ударах.
Физические свойства полиацеталя
Обсуждаемый полимер – пластик со слегка восковой на ощупь поверхностью изначально белого, слегка мутноватого, цвета с прозрачными краями. Однако при добавлении соответствующих пигментов и присадок полиацеталь приобретает нужный окрас (чаще чёрный). На удары пластик «отзывается» глухими звуками.
Полиацеталь хорошо воспламеняется и горит с образованием синего пламени с жёлтым кончиком и капель, сажа при этом не образуется. Тепловое разложение ацеталя сопровождается выделением неприятного формальдегидного запаха. Помимо этого, следует отметить высокую плотность полиацеталя и то, что он тонет в воде, а под воздействием минеральных кислот подвержен быстрому разрушению.
Технико-эксплуатационные характеристики и преимущества полиацеталя
ПОМ обладает рядом полезных свойств, одновременно являющихся его достоинствами, так, разговор ведётся о (об):
- выраженной устойчивости к ударным нагрузкам, в том числе в динамике и на протяжении длительного времени;
- заметных антифрикционных свойствах, обусловленных низким коэффициентом трения, поэтому полиацеталь характеризуется повышенной стойкостью к износу даже при продолжительном трении;
- низком показателе текучести под воздействием высокой температуры;
- наличии способности к отпружиниванию;
- тремоустойчивости;
- устойчивости к влаге, воде, агрессивным веществам: слабым щелочам, ГСМ и пр.;
- стойкости к растрескиванию;
- жёсткости, твёрдости;
- износостойкости и, как следствие, долговечности;
- экологичности;
- стабильности размерных характеристик в условиях повышенной влажности, в воде;
- низком показателе диэлектрической постоянной.
Применение полиацеталя
ПОМ используют в:
- машиностроении;
- авиастроении;
- автомобилестроении;
- энергетике в производстве корпусов для различного оборудования, шестерён и пр.;
- электронной промышленности;
- химической промышленности;
- медико-инструментальной отрасли;
- производстве сантехники.
А также полиацеталь применяют для производства оборудования для пищевой промышленности, бытовых приборов, кабеля, потребительских товаров, спортинвентаря и пр..
Заключение
Теперь, располагая всей необходимой информацией о полиацетале и капролоне, можно сказать, что их основополагающие отличие – более высокая стойкость к ударным нагрузкам первого по отношению ко второму.
Отметим наличие и других преимуществ полиацеталя в сравнении с капролоном:
- большим уровнем упругости;
- меньшим показателем влаговпитываемости;
- лучшей подверженностью различным способам обработки, что особенно актуально в деле производства изделий, для которых важна высокая степень точности;
- более высоким уровнем усталостной стойкости, благодаря чему полиацеталь считается приоритетным материалом для изготовления изделий/деталей, подвергающимся в процессе эксплуатации воздействию таких негативных факторов, как удары, многочисленные сжатия/растяжения, вибрации.
Таким образом, резюмируя, можно сказать, что полиацеталь по некоторым параметрам превосходит капролон, хотя зачастую эти полимеры, обладая сходными свойствами, успешно заменяют друг друга.