Капролон — инженерный пластик¶

Капролон — торговое название конструкционного пластика на основе полиамида-6 (нейлона-6), выпускаемого в виде прутков, листов, труб и готовых деталей. Материал обладает высокой механической прочностью, износостойкостью, низким коэффициентом трения и химической стойкостью, за счёт чего широко применяется в машиностроении, металлургии, пищевой и горнодобывающей промышленности. В России капролон является одним из наиболее распространённых конструкционных пластиков и выпускается отечественными предприятиями, в частности на заводах «Капролактам» и «Капролон-Пласт».

¶Состав и свойства

Капролон получают полимеризацией капролактама — семичленного лактама капроновой кислоты. Готовый материал представляет собой термопластичный полиамид с молекулярной массой, обеспечивающей оптимальный баланс между текучестью при переработке и механической прочностью.

Основные свойства капролона:

Капролон обладает высокой ударной вязкостью, сохраняет механические свойства при циклических нагрузках и устойчив к истиранию. Материал не поддерживает горение, является диэлектриком, химически стоек к щелочам, спиртам, маслам и топливам, но разрушается под действием концентрированных кислот и окислителей.

¶Виды и марки

Промышленность выпускает несколько модификаций капролона:

• Капролон А — базовая марка, общего назначения;
• Капролон Б — повышенной ударной вязкости;
• Капролон У — с добавками, снижающими трение и повышающими износостойкость;
• Капролон АМ — армированный стекловолокном (20–30 %), с повышенным модулем упругости и теплостойкостью;
• Капролон с графитом или дисульфидом молибдена — для узлов трения с пониженным коэффициентом сцепления.

Также выпускается капролон с добавкой масла, стекловолокна, графита и фторопласта, а также термостабилизированные марки для работы при повышенных температурах.

¶Производство в России

Капролон производят из капролактама, основным сырьём для которого служит циклогексан или фенол. В России крупнейшими производителями полиамида-6 являются «Капролактам» (Дзержинск, Нижегородская область), «Казанский оргсинтез» и «ГродноАзот» (Беларусь). Готовые изделия из капролона — прутки, листы, трубы, втулки, шестерни, ролики — выпускают предприятия в Санкт-Петербурге, Москве, Екатеринбурге и других промышленных центрах. Сырьевая база позволяет России обеспечивать собственные потребности в полиамиде-6 и экспортировать продукцию в страны СНГ.

¶Применение

Капролон применяется в узлах трения и деталях, работающих в условиях ударных и циклических нагрузок:

• Металлургия — направляющие плиты, втулки, ролики, гидравлические манжеты, детали конвейеров и подъёмных механизмов;
• Горная промышленность — футеровка дробилок, направляющие, вкладыши, детали сепараторов;
• Машиностроение — шестерни, подшипники скольжения, втулки, шкивы, звёздочки, детали насосов и компрессоров;
• Пищевая промышленность — направляющие, звёздочки и ролики конвейерных линий (материал допущен к контакту с пищевыми продуктами);
• Строительство и ЖКХ — детали трубопроводной арматуры, крепёжные элементы;
• Судостроение и транспорт — буксовые втулки, детали подвески, износостойкие вкладыши.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам капролона относят сочетание высокой прочности и износостойкости с низким коэффициентом трения, коррозионную стойкость, диэлектрические свойства, малый вес (в 6–7 раз легче стали) и возможность механической обработки обычным металлорежущим инструментом. Изделия из капролона не требуют смазки в узлах трения, что упрощает эксплуатацию оборудования.

Ограничения связаны с гигроскопичностью: материал поглощает влагу, что приводит к изменению размеров и снижению механических свойств. При длительном контакте с водой капролон набухает, поэтому в мокрых средах применяют марки с пониженным водопоглощением или конструкции с учётом допусков на набухание. Рабочая температура ограничена 100 °C, выше этого значения материал размягчается и теряет несущую способность.

¶Альтернативы

На российском рынке капролону конкурируют полиамид PA6 и PA66 импортного производства (BASF Ultramid, DuPont Zytel), полиоксиметилен (POM), полибутилентерефталат (PBT) и фторопласты. По соотношению цена/качество капролон остаётся одним из наиболее доступных конструкционных пластиков для серийного производства деталей.

¶Историческая справка

Полиамид-6 был впервые синтезирован немецким химиком Паулем Шлаком в 1938 году. Промышленное производство нейлона-6 наладили в Германии в 1940-х годах. В СССР производство капролактама и полиамида-6 началось в 1950-х годах на заводах в Куйбышеве (ныне Самара), Дзержинске и Гродно. Торговое название «капролон» закрепилось за советским полиамидом-6 общего назначения и используется в России по сей день.

Источники:

• ГОСТ 23492-79. Прутки из полиамидов. Технические условия
• Справочник «Пластмассы и их свойства» (под ред. В. А. Попова)
• Сайт производителя «Капролактам» (Дзержинск)
• Материалы журнала «Пластические массы»