Фторопласт или капролон?

Развитие промышленности невозможно без совершенствования технологического процесса и получения совершенно новых, сложных материалов, совмещающих в себе положительные характеристики более простых веществ. Как правило, это требует изучения и освоения новых технологий синтеза веществ на молекулярном уровне. Ярким примером служат два технически передовых вида полимера: фторопласта и капролона.

Для лучшего понимания преимуществ обоих материалов стоит разобрать характеристики и сравнить капролон и фторопласт между собой. Данная информация поможет сделать правильный выбор полимера для выполнения конкретных задач.

Фторопласт: свойства и область применения

Первые разновидности фторопластов появились еще в первой половине 20 века, и значительно ускорили технологическое развитие человечества. Сейчас же применяются современные методы их получения в больших объемах.

Фторопласт — это полимер углеводородов молочно-белого цвета, в состав которого входит соединение фтора. Наиболее распространенной его разновидностью является политетрафторэтилен (C2F4). Запатентован он как фторопласт-4 или тефлон.

Политетрафторэтилен отличается от других полимеров своей группы и простых аналогов такими характеристиками:

• высокая прочность и твердость, по Бринеллю равная почти 40 МПа;
• пластичность и простота механической обработки;
• устойчивость к деформации вследствие высокой плотности (низкой пористости материала);
• устойчивость к воздействию химически агрессивных кислот, щелочей и их соединений;
• фторопласт не теряет механических свойств под воздействием высоких и низких температур от -1900 до +2000 C (химически стабилен до 3000 С);
• не подвержен коррозии, гидролизу, деградации от ультрафиолетовых лучей;
• отличный электроизолятор ввиду отсутствия свободных электронов атомов соединения;
• низкая адгезия и хорошие гидрофобные свойства;
• коэффициент трения со сталью составляет всего 0,04;

Технология полимеризации позволяет совместить в одном материале положительные свойства металла, пластмассы и, частично, резины. Исходя из этого, фторопласт используется для изготовления манжет и прокладок в механизмах, изоляционных вставок и оплетки электропроводников, труб и шлангов различного назначения.

Капролон: свойства и область применения

Почти одновременно с фторопластом в начале 20 века США изобретают альтернативный полимерный материал – капролон. Основной целью изобретателей было получение легких и прочных деталей для развивающейся наземной и воздушной техники, а также в качестве нитей и канатов.

Капролон — синтетический полимер, состоящий из органических мономеров и амидной группы –CONH-, образующих крепкую молекулярную связь. Запатентованное название материала — Полиамид-6 [-NH-(CH2)5-CO-]n. Сырьем для него служит капролактам, подвергающийся полимеризации щелочью. Внешне капролон может быть черным, серым, белым, в зависимости от примененных специальных добавок и красителей.

Основные характеристики капролона:

• высокая ударная и усталостная прочность, не уступающая маркам мягких металлов вроде латуни и меди;
• твердость по Бринеллю до 100 МПа;
• хорошая эластичность и гибкость;
• диэлектрические свойства;
• износостойкость обусловлена низким коэффициентом трения в пределах 0,2-0,3;
• не разлагается химически агрессивными веществами;
• прост в механической обработке;
• задерживает электромагнитные волны высокой энергии;

Капролон производится под разными марками для конкретных задач. Например, марка «Б» является самой распространенной. Из нее производят синтетические волокна и нити, детали бытовых электроприборов (в том числе кухонных), лабораторное оборудование, подшипники и втулки механизмов, трубы, элементы управления и еще много изделий, где требуется устойчивость к трению.

Широкое применение Полиамида-6 обеспечено его безопасностью для здоровья человека и окружающей среды.

Капролон и фторопласт: сравнение, что прочнее

Для получения ответа на вопрос, чем отличается капролон от фторопласта, и какой вариант предпочтительнее, необходимо обратиться к характеристикам материалов.

Первым, чем капролон существенно выигрывает у фторопласта, является высокая прочность на сжатие. При этом второй лучше переносит ударное воздействие, образуя вмятину вместо трещины. Исходя из того, что полиамид-6 крепче и легче политетрафторэтилена, его выгоднее использовать для производства подшипников, роликов, канатов, тяг управления самолета, протезов.

Учитывая, что коэффициент трения фторопласта в 4-6 раз меньше рассматриваемого аналога, а мягкость выше, его целесообразнее использовать в виде втулок механизмов, прокладок (в т.ч. диэлектрических), оплетки проводов.

Третье отличие фторопласта — переносимость высоких и низких температур. Капролон не получится полноценно использовать на литейных, химических предприятиях и в механизмах с интенсивным нагревом трущихся частей.

Также стоит отметить абсолютную гигроскопичность и гидрофобность фторопласта. Капролон же может накапливать воду до 2% от общего объема изделия.

Как видно из обзора, оба материала отлично показывают себя в качестве основы множества изделий, но не все одинаково подходят в различных условиях эксплуатации.