Что тверже капролон или фторопласт
Фторопласт или капролон: сравниваем, оцениваем, выбираем
Фторопласт или капролон: сравниваем, оцениваем, выбираем
Когда промышленность предлагает два материала с очень похожими свойствами, трудно сделать выбор. Что же лучше – капролон или фторопласт? Какой из этих материалов дешевле, долговечнее, функциональнее? Предлагаем подробное сравнение, которое поможет определиться с выбором.
Общие свойства
Фторопласт и полиамид (капролон) – синтетические полимеры, которые отличаются высокой прочностью и твердостью. Эксплуатационные свойства позволяют использовать их в качестве конструктивных материалов для изготовления деталей, которые ранее производились из металла. Это разнообразные втулки, прокладки, проставки, пары трения, манжеты, подшипники, ролики, колеса, шестерни, поршневые кольца, а также электроизоляционные элементы. Таким образом, фторопластом или капролоном во многих случаях можно заменить сталь и цветные сплавы. Они востребованы во всех отраслях промышленности и обладают такими общими преимуществами перед металлами:
Как отличить капролон от фторопласта
Внешне эти полимеры очень похожи. Детали из капролона и фторопласта гладкие и твердые, в неокрашенном виде обладают светлым цветом. Но отличия все же можно найти, и мы приводим их в таблице.
| На что обратить внимание | Фторопласт | Капролон (полиамид) |
|---|---|---|
| Цвет | Снежно-белый, однородный, плотный (абсолютно непрозрачный, кажется, будто материал окрашен в массе белой краской) | Цвет «теплый», ближе к кремовому (выглядит, как неокрашенный материал неопределенного, натурального оттенка) |
| Каков материал на ощупь | Очень гладкий, скользкий (напоминает твердое сухое мыло) | Гладкий, но не скользкий |
| Звук, издаваемый деталью, если по ней постучать | Глухой | Звонкий |
| Попробуйте поцарапать поверхность, надавить на нее ногтем | Остается след от надавливания, поверхность легко царапается | Более твердый – его трудно поцарапать, следы от надавливания не остаются |
Еще проще отличить два материала, если есть возможность сравнить вес двух одинаковых по размеру деталей. Дело в том, что фторопласт более чем в два раза тяжелее капролона.
Преимущества фторопласта
Фторопласт – термопласт из фторпроизводных этилена с высоким содержанием фтора. Именно фтор придает полимеру уникальную устойчивость к агрессивным органическим и неорганическим соединениям, экстремальным температурам и давлениям. Основные плюсы материала:
Преимущества капролона
Полиамид – полимер, состоящий из мономеров с амидными группами (производится из капролактама). Его главное преимущество – долговечность: детали из капролона служат дольше, чем аналогичные элементы из стали или бронзы. Другие плюсы материала:
Основные области применения материалов:
Марки и формы выпуска
Самая популярная марка фторопласта – фторопласт-4. Это универсальный материал с лучшими диэлектрическими и механическими свойствами, а также с максимальной температурной стойкостью. Дополнительно его свойства улучшают добавлением различных наполнителей.
Менее популярный фторопласт-3. Его химическая и термическая устойчивость несколько ниже, зато он прочнее и тверже фторопласта-4. Фторопласт-3 можно расплавить для изготовления деталей нужной формы. Он отлично переносит низкие температуры.
Реже используются такие марки фторопласта:
Капролон известен под названием полиамид 6 (ПА 6). Его также производят в модификациях ПА 6-МГ и ПА 6-МДМ, которые несколько различаются эксплуатационными характеристиками. Главные отличия марки ПА 6-МГ – более широкий диапазон коэффициента относительного удлинения, повышенная твердость, низкая ударная вязкость и высокая теплопроводность. ПА 6-МДМ отличается сниженным коэффициентом линейного теплового расширения.
Фторопласт и капролон получают в виде порошковых полуфабрикатов после полимеризации мономеров. Далее порошок расплавляют, добавляют катализаторы, отвердители и присадки. Из расплава производят заготовки или готовые изделия путем экструзии или литья. Выпускаются материалы в виде листов, стержней, блоков.
Характеристики материалов: сравнительная таблица
Что выбрать?
Выбор можно сделать, оценив основные физико-механические параметры материалов (прочность, твердость, износостойкость, температурную устойчивость, фрикционные характеристики). Обязательно следует учитывать условия, в которых будет работать деталь, требования к ней, способ обработки заготовки. Также немаловажную роль играет стоимость материалов: фторопласт примерно вдове дороже полиамида.
Фторопласт стоит выбирать для эксплуатации:
Также фторопласт подойдет лучше, если планируете изготовить нужную деталь вручную.
Полиамид стоит выбрать, если деталь должна работать:
Также полиамид лучше подойдет, если вам важен малый вес детали и ее высокая устойчивость к трению.
Фторопласт и капролон сравнение
Синтетические полимерные материалы уже давно используют во множестве отраслей в качестве полноценной замены громоздких и тяжелых стальных деталей, либо для замены менее качественных и устойчивых деталей из других материалов. Помимо наиболее лучших физико-технических характеристик, полимерные материалы обладают существенно меньшей ценой, что является немаловажным фактором для множества производственных предприятий и частных потребителей. Существует достаточно большое количество различных материалов на основе полимерных соединений, например, фторопласт, капролон, текстолит. Какой из них лучше? Вопрос достаточно сложный и неоднозначный, поэтому сегодня у нас пройдут сравнение капролон и фторопласт — два самых востребованных и популярных материала.
Для начала рассмотрим фторопласт. Это название происходит из сочетания двух слов: фтор и пластмасса. Такое обозначение фторопласт получил, собственно, благодаря тому, что он представляет из себя содержащую фтор пластмассу. Именно за счет высокого содержания в своем химическом составе фтора, этот материал способен проявлять высокую стойкость ко множеству агрессивных сред, низкий и высоких температур и давления. Помимо этого есть и другие свойства фторопласта, влияющие на его востребованность. Например, он является диэлектриком и не боится радиационного воздействия. Фторопласт проявляет стойкость по отношению к коррозии. Он очень гидрофобный, то есть абсолютно не реагирует на воду, а при возгорании фторопласт имеет свойство затухать, то есть он не поддерживает горение.
Если говорить про капролон, то этот материал получают из капролактама посредством проведения его полимеризации анионами при достаточно низких температурах. Стоит сразу отметить, что материалом изготовления капролона служит тот же самый материал, который используют при создании высокопрочных капроновых нитей. Капролон обладает нереально высокой прочностью и устойчивостью к различным агрессивным условиям рабочей среды. В том числе свойства капролона позволяют ему проявлять отменную износостойкость и очень хорошо справляться с температурными перепадами. При всем этом, капролон имеет легкий вес, который в соотношении со сталью меньше практически в 7 раз. Особой отличительной чертой капролона вполне можно считать его способность к самосмазыванию при трении.
Капролон или фторопласт что лучше?
Сравнивать капролон и фторопласт можно исходя из эксплуатационных свойств и их технических характеристик. По большому счету, оба данных материала имеют много схожих особенностей. В частности, за счет их биологической безвредности для жизнедеятельности человека, капролон и фторопласт применяют в фармацевтике и пищевом производстве как протезы, элементы технологического оборудования, составные детали и формовые заготовки. Чтобы определить, что лучше капролон или фторопласт, стоит сначала изучить каждый из этих материалов. При внимательном осмотре заготовок можно заметить, что капролон более твердый, чем фторопласт, поскольку на последнем при ударах образуются небольшие следы. А вот фторопласт уже имеет наиболее высокую степень устойчивости к ударным нагрузкам.
Поскольку многие очень часто используют фторопласт или капролон для втулок, то стоит упомянуть о том, что оба материала хорошо обрабатываются на специальных станках, будь то фрезеровочное или сверлильное оборудование. Но вот вручную обточить капролон будет намного сложнее, чем обработать детали из фторопласта. Перед тем, как рассмотреть основные технические характеристики и выявить, что лучше капролон или фторопласт, в первую очередь важно понимать и учитывать особенности среды применения и назначение той или иной заготовки. Поскольку оба этих полимерных материалов обладают шикарными свойствами, то мы сопоставим 6 основных параметров, по которым можно сделать сравнение капролона и фторопласта и выбрать наиболее подходящий для своих условий материал.
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:
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:
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.
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.
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 (
110%) превышает капролон.
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.
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
Фторопласт и капролон отличия характеристик
Рассмотрим отличия капролона и фторопласта при выборе материала для изготовления деталей:
Отдайте предпочтение фторопласту, если вам важно, чтобы деталь:
не поддерживала горение;
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;
устойчивость к трению;
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.
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:
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.
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:
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.
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:
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:
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.