Уже длительное время полимерные материалы широко используются в разных отраслях промышленности, медицине, фармакологии и в бытовых целях. Благодаря хорошим механическим и электроизоляционным свойствам, стойкости к действию агрессивных сред и долговечности полимеры зарекомендовали себя как универсальные материалы. Они с успехом заменяют «традиционные» конструкционные материалы (сталь, бронза и т.д.), применяются для изготовления электроизоляции, защитных покрытий и др.
В бытовых целях полимеры используются как декоративно-отделочные материалы и для различных поделок. Однако, несмотря на большой ассортимент, многие полимеры обладают сходными свойствами, поэтому часто приходится с проблемой выбора материала, наиболее подходящего для конкретных целей и задач. В качестве примера рассмотрим отличия фторопласта и капролона (полиамид ПА-6). Эти материалы практически не отличаются по внешнему виду и техническим характеристикам, что осложняет выбор, что лучше: капролон или фторопласт. Чтобы разобраться в этом вопросе, сравним эти материалы и определим их преимущества и недостатки.
Выбираем правильный материал.
Но ближе к теме. “Специалисты” часто выбирают материалы для ремонта не по справочной литературе, а по наитию и форумам. Мы же пользовались справочной литературой и опытом профессионалов. Но даже такой подход не избавил нас от ошибок! За несколько лет мы нашли просто отличный материал!
НАШ ВЫБОР! Антифрикционный пластик. Один из вариантов Полиформальдегида. Цвет белый или черный. На практике оказался самым скользким из всех опробованных нами материалов. О них ниже. Скольжение почти такое, как у фторопласта! При его применении, рейка работает так же легко как в оригинальном варианте! Материал твердый, износостойкий. Износостойкость в несколько раз превышает материалы оригинальных втулок.
Был опыт применения Капролона (Полиамида 6) и TECAPET.
Капролон (ПА 6) экструзионный. Очень распространен в виде круглых заготовок. Из него очень часто изготавливают втулки скольжения. В теории он менее скользкий, чем фторопласт, но может нести гораздо большую нагрузку. Несколько лет назад мы из него делали наши втулки. На практике (возьмите на заметку!), он плохо скользит. При нагревании – очень плохо, и возникает эффект прилипания при страгивании. Всему виной добавка пластификатора. Кроме базового ПА6, мы пробовали графито- и маслонаполненный. Крайне не рекомендуем все эти материалы.
Капролон (ПА 6) литьевой с добавлением графита. При одинаковом названии имеет параметры, которые существенно отличают его от Капролона экструзионного. Цвет материала – черный. Материал скользкий, твердый, износостойкий. Некоторое время мы изготавливали втулки методом литья на собственном оборудовании. Но детали не имели спроса. Поэтому изготовление прекратили.
Полиэтилентерефталат (Tecapet). Цвет материала светло-серый. На практике, имеет коэффициент трения меньше (то есть он более скользкий), чем Капролон экструзионный, но больше, чем Капролон литьевой (то есть этот лучше скользит). С повышением температуры немного повышается коэффициент трения, но явного эффекта прилипания не наблюдается. Весьма износостойкий материал. Пробеги автомобилей на нем перевалили за 60 000 км, а срок эксплуатации 3 года.
Ещё пытаются применять Бронзу и Фторопласт.
Бронза. Отличный антифрикционный материал в паре со сталью и в присутствии смазки. Но! Достичь нужного зазора по всей длине, а это 0,01-0,02 мм, можно лишь с идеально прямым, круглым и цилиндрическим горизонтальным валом. Иначе, где-то он будет болтаться, а где-то заклинивать. А стучат два разных металла друг о друга звонко. Поэтому идея с бронзой не нашла особого распространения .
Фторопласт. Уникальный антифрикционный материал! Имеет коэффициент трения меньше чем у льда! Но! При средних и больших удельных давлениях начинает деформироваться (менять форму, размеры, течь). Этот недостаток некоторые используют как достоинство. Чтобы не делать точные размеры, эти находчивые люди делают снаружи втулку чуть больше, внутри чуть меньше. Устанавливают втулку в корпус и задавливают вал во втулку. Фторопласт давится как пластилин и принимает нужную форму и размер. И вся эта конструкция даже работает. До первой хорошей ямы. Бабах! Удар! Втулка из круглой становится овальной. Но приверженцы этого материала упорно стоят на своем!
Источник
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.
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.
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 (
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
| Показатель | Капролон | Фторопласт | ||||
| ПА 6 | ПА 6-МГ | ПА 6-МДМ | Ф-4 | Ф4К20 | Ф4К15М5 | |
| 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:
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;
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.
Источник
ЧТО ЛУЧШЕ: ФТОРОПЛАСТ ИЛИ КАПРОЛОН
Уже длительное время полимерные материалы широко используются в разных отраслях промышленности, медицине, фармакологии и в бытовых целях. Благодаря хорошим механическим и электроизоляционным свойствам, стойкости к действию агрессивных сред и долговечности полимеры зарекомендовали себя как универсальные материалы. Они с успехом заменяют «традиционные» конструкционные материалы (сталь, бронза и т.д.), применяются для изготовления электроизоляции, защитных покрытий и др.
В бытовых целях полимеры используются как декоративно-отделочные материалы и для различных поделок. Однако, несмотря на большой ассортимент, многие полимеры обладают сходными свойствами, поэтому часто приходится с проблемой выбора материала, наиболее подходящего для конкретных целей и задач. В качестве примера рассмотрим отличия фторопласта и капролона (полиамид ПА-6). Эти материалы практически не отличаются по внешнему виду и техническим характеристикам, что осложняет выбор,
что лучше: капролон или фторопласт. Чтобы разобраться в этом вопросе, сравним эти материалы и определим их преимущества и недостатки.
Фторопласт-4: свойства и область применения
Фторопласт получают путем полимеризации фторсодержащих производных этилена. В результате чего получают порошковый полуфабрикат для изготовления различных деталей и цельных конструкций. На первом этапе производства готовят расплав из полимерного порошка с добавлением катализаторов, отвердителей и различных присадок. Затем литьевым или экструзионным методом получают готовые изделия. В основном промышленностью выпускается фторопласт в виде листов, блоков и стержней. Этот полимер хорошо поддается любым видам механической обработки, что позволяет получать не только изделия простой формы, но и сложные объемные конструкции.
Физико-химические свойства фторопластов зависят от количества атомов фтора. Однако для всех них характерна:
- Стойкость к агрессивным средам, коррозии и радиации;
- Устойчивость к высоким температурам;
- Стойкость к износу;
- Пластичность и текучесть;
- Долговечность;
- Электроизоляционные свойства;
- Высокая прочность;
- Хорошая обрабатываемость.
Фторопласт-4 отличается стойкостью к истиранию, термостойкостью и высокими электроизоляционными свойствами, но обладает текучестью и небольшой прочностью по сравнению с другими марками. Фторопласты используются в машиностроении, автомобилестроении, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Из этих полимеров изготавливают поршни, подшипники, электроизоляционные прокладки, конструктивные элементы емкостей для химических реагентов и другие изделия.
Полиуретан
Это полимер, обладающий высокой эластичностью и вязкостью. Он упругий. Его некоторые виды растягиваются до размеров, которые во много раз превышают первоначальный, а затем с легкостью принимают прежнюю форму.
Полиуретан в химической формуле содержит молекулы замещенной и/или незамещенной уретановой группы, а также многие другие соединения.
От строения, химического состава, длины полиуретановой цепи зависят свойства этого вещества. Он бывает вязкой жидкостью, пластичным или кристаллическим твердым веществом. Иметь свойства резины или жесткого пластика.
- Хорошо выдерживает силовые нагрузки, механическую обработку.
- Устойчив к температурным перепадам, выдерживает – 60 о С и + 80 о С.
- Не проводит электричество.
- Высокоэластичен.
- Не разрушается под воздействием озона, кислот, масел, растворителей.
- Износоустойчив.
Полиуретан используют для производства конструкционных, изоляционных, антифрикционных деталей в разных отраслях промышленности. Входит в состав клея, лакокрасочных изделий, герметиков. Это сырье для производства деталей оборудования, машин, втулок, спортивных шин. Листы, втулки, стержни – основные формы твердых полиуретановых изделий.
Капролон: свойства и область применения
Капролон или полиамид ПА-6 относится к термостойким полимерным материалам, получаемых из химических соединений, содержащих амидные группы. Капролон получают полимеризацией исходного сырья в присутствие катализаторов, стабилизаторов и других добавок. В результате получают порошок бледно-желтого или белого цвета, из которого затем готовят расплав для изготовления полимерных изделий литьевым или экструзионным методом. Капролон выпускается в виде листов и стержней различного диаметра. Этот материал достаточно хорошо поддается механической обработке, сварке и склейке, что позволяет изготавливать из капролона детали различной сложности и готовые изделия различной формы.
Капролон обладает следующими физико-механическими свойствами:
- Стойкость к износу и истиранию;
- Атмосферо- и влагостойость;
- Хороший изолятор;
- Хорошая механическая прочность;
- Поддается механической обработке;
- Устойчив к действию химических веществ.
Капролон широко применяется в машиностроении, легкой промышленности, строительстве, медицине и в бытовых целях. Из него изготавливают трубопроводную арматуру, изоляционные прокладки, а также выполняют антикоррозионные и другие виды защитных покрытий.
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».
Капролон или фторопласт – что по итогу лучше
Для сравнения капролона и фторопласта и выбора из них что лучше воспользуемся таблицей, в которой приведены основные технические характеристики этих материалов:
| Наименование показателя | Значение показателя | |
| Фторопласт-4 | Капролон ПА-6 | |
| Цвет | от светло-желтого до белого | белый или с желтоватым оттенком |
| Форма выпуска | стержни, листы, блоки | стержни, блоки |
| Плотность материала, кг/м куб. | 2100 – 2200 | 1150 – 1160 |
| Рабочий диапазон температур, °С | –269 … +260 | – 30 … +110 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м·°С | 0,25 | 0,3 |
| Водопоглощение, % | 0,0 | 1,5 – 2 |
| Предел прочности при растяжении, МПа | 20 – 30 | 80 – 90 |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 12 – 15 | 100 – 110 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 350 | 600 |
| Твердость по Бринеллю, МПа | 30 – 40 | 160 – 180 |
| Электрическая прочность, кВ/мм | 50 | 30 – 35 |
| Диэлектрическая проницаемость при частоте 1 МГц | 0,002 | 3,3 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц | 0,2 – 03 | — |
| Коэффициент трения скольжения по стали в смазке | 0,02 | 0,06 – 0,08 |
| Коэффициент трения скольжения по стали без смазки | 0,2 | 0,2 – 0,3 |
| Стойкость к истиранию | высокая | очень высокая |
Отличия
Как видно из таблицы по внешнему виду капролон или фторопласт практически не имеют отличий, однако по физико-механическим свойствам они имеют достаточно существенные отличия. Поэтому при выборе полимера следует обращать внимание на следующие критерии:
- Механическая прочность и твердость;
- Электроизоляционные свойства;
- Стойкость к истиранию и износу;
- Величину коэффициента трения скольжения.
По прочностным характеристикам капролон крепче фторопласта, однако несколько уступает ему по твердости и обрабатываемости. Капролон более стоек к истиранию и износу и лучше работает в условиях долговременных нагрузок. Электроизоляционные свойства материалов отличаются незначительно.
Также стоит обратить внимание и на стоимость материалов. Цена капролона составляет от 250 руб. за 1 кг, а фторопласта – от 500 руб. Таким образом, в сравнении капролона и фторопласта и выбора — какой материал лучше, отталкиваемся от следующих критериев: для работы в тяжелых условиях и механизмах с повышенным износом деталей предпочтительнее использовать капролон, а в условиях действия химически агрессивных сред и повышенных температур лучше себя показывает фторопласт.
Источник
Какой же из них лучше?
Между капролоном и фторопластом есть много общего, например, они оба безвредны и могут использоваться в медицинской и пищевой промышленности. По внешним признакам их отличить сложно, они устойчивы к химическим элементам.
По сравнению с фторопластом капролон менее износостойкий, поэтому он прослужит меньше, а также у капролона ниже коэффициент трения, он составляет 0,2-0,3, а у фторопласта -0,2. Чтобы сделать втулки из капролона деталь нужно обрабатывать с точностью до сотых долей миллиметра. Фторопласт более мягкий материал, при нажатии могут оставаться следы в виде небольших вмятин. Капролон тверже, при ударе издает глухой звук.
Оба материала имеют отличные характеристики, а какой из них лучше, будет зависеть от того, где и с какой целью их применять.
Источник: stanok.guru
