Свойства и характеристики графитонаполненного капролона

Печать
Отправить себе
Отправьте статью себе на почту, если нет времени читать
 25 ноя 2022
 5 минут
 8690 просмотров
Капролон графитонаполненный

Капролон графитонаполненный (маркировка – ПА6-МГ) – это модифицированный полиамид, в состав которого входит графит. Указанная добавка не только придаёт материалу чёрный цвет, но и особые свойства, в 2-3 раза снижая коэффициент трения, повышая износостойкость.

По данным показателям графитированный полиамид составляет достойную конкуренцию прочим маркам капролона, полимерам (к примеру, таким как фторопласт), а также металлическим сплавам (бронзе, стали). Есть у обсуждаемого материала и другие отличия: повышенная в 1,5 раза теплопроводность и способность к проведению электрического тока с наименьшим сопротивлением.

Графитный капролон в зависимости от вида производят в соответствии с требованиями различных нормативно-технических документов (ОСТ, ТУ, ГОСТ). В качестве сырья используется капролактам, который подвергается анионной полимеризации прямо в формах. Такая технология позволяет получать блочный полиамид, имеющий гладкую поверхность и плотную структуру без пор и трещин.

Преимущества

Графитовый капролон или, как он ещё называется, модифицированный полиамид с графитовым наполнением, был создан специально для расширения сферы применения обсуждаемого полимера за счёт изменения его некоторых технических характеристик. В результате был получен материал, обладающий рядом уникальных свойств, одновременно являющихся его неоспоримыми достоинствами:

Капролон графитонаполненный
  • низким коэффициентом трения (при сравнении с другими марками полиамида и прочими полимерами этот параметр в 2-3 раза ниже);
  • высокой износостойкостью – по этому показателю ПА6-МГ лучше, чем металлические сплавы;
  • завидной устойчивостью к воздействию агрессивных веществ: щелочей, средне-концентрированных кислот, спиртов, горюче-смазочных материалов и других;
  • коррозионной устойчивостью;
  • невысокой плотностью и, как следствие, малым весом изделий из графитонаполненного капролона;
  • возможностью использования деталей из обсуждаемого полимера без смазки, поскольку ПА6-МГ – маслонаполненный полиамид, в структуре которого присутствуют масляные смазки, наделяющие его высоким показателем скольжения, превышающим аналогичный параметр обычного капролона в 2,5 раза;
  • биологической стойкостью: графитированный полиамид не подвержен воздействию вредоносных микроорганизмов, а также не представляет собой интереса для насекомых и грызунов;
  • водостойкостью;
  • устойчивостью к воздействию атмосферных факторов: солнечного излучения, влажности, воздуха;
  • термостойкостью, проявляющейся устойчивостью к воздействию низких/высоких температур с сохранением структуры и технико-эксплуатационных характеристик.

Отметим хорошую подверженность графитонаполненного полиамида различным способам механической обработки: обтачиванию, пилению, резке, фрезеровке, шлифовке и другим. А также их значительно более низкую, в сравнении с металлическими аналогами, стоимость изготовленных из него изделий.

Таблица свойств и технических характеристик графитового капролона

№№ п/п Параметр Обозначение единицы измерения Справочный показатель
1. Плотность кг/м3 1140 - 1170
2. Модуль упругости при растяжении МПа 2500 - 4600
3. Предел текучести при растяжении МПа 65 - 80
4. Разрушающее напряжение при растяжении МПа 65 - 80
5. Относительное удлинение при разрыве % 10 - 30
6. Напряжение при относительной деформации сжатия, равной 25% МПа 120 - 140
7. Коэффициент трения по стали 0,20 - 0,25
8. Твёрдость при вдавливании шарика МПа 170 - 200
9. Ударная вязкость не менее (на образцах без надреза) кДж/м2 40
10. Ударная вязкость не менее (на образцах с надрезом) кДж/м2 4
11. Водопоглощение за 24 часа % 1,0 - 1,5
12. Водопоглощение максимальное % 6,5 - 7,0
13. Содержание экстрагируемых веществ не более % 2,0
14. Температура плавления °C 215 - 225
15. Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа °C 80 - 100
16. Коэффициент теплопроводности при комнатной температуре Вт/(м*K) 0,37 - 0,50
17. Средний коэффициент линейного теплового расширения на 1°C от –50°C до 0°C 6,6*10-5
18. Средний коэффициент линейного теплового расширения на 1°C от 0°C до +50°C 9,8*10-5
19. Электрическая прочность
20. Удельное поверхностное электрическое сопротивление Ом 1*1011– 1*1013
21. Удельное объёмное электрическое сопротивление Ом*см 1*1011– 1*1013
22. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106Гц 0,020 - 0,030
23. Диэлектрическая проницаемость при частоте 106Гц 3,5 - 4,0

Сферы применения

Многие современные полимеры по прочности если не лучше, то не уступают по данному показателю цветным металлам, бронзе, стали. Однако у потребителей нередко возникает вопрос: «Какой полимер крепче: фторопласт или капролон?». Ответ однозначен: прочностные характеристики полиамида вообще, а его модифицированной версии с графитовым наполнением тем более, выше. А об износостойкости ПА6-МГ и говорить не приходится. 

Благодаря своим уникальным свойствам графитонаполненный полиамид нашёл применение во многих областях. Так, указанный полимер востребован на предприятиях, деятельность которых связана с:

  • авиастроением;
  • вагоностроением;
  • горным делом;
  • машиностроением;
  • металлургией;
  • нефтегазодобычей;
  • производством оборудования для медицинской, фармацевтической, пищевой отраслей промышленности;
  • ракетостроением;
  • станко- и приборостроением;
  • судостроением и судоремонтом;
  • химической отраслью;
  • электротехникой;
  • энергетикой.

Какие изделия можно сделать

Графитонаполненный полиамид выпускают в виде заготовок и готовых изделий.

К числу наиболее востребованных заготовок из модифицированного полиамида с графитовым наполнением относятся две их разновидности.

Капролон графитонаполненный
  1. Листы (ТУ 2224-036-00203803-2012). Листовой графитированный капролон – это прямоугольные пластины/плиты/блоки, которые, будучи, по сути, полуфабрикатами, используются в качестве сырья для изготовления различных изделий. Между листами из модифицированного графитового полиамида и их аналогами из обычного капролона есть разница. Первые отличаются от последних тем, что имеют повышенные антифрикционные и антистатические свойства, а также значительно превосходят их по износостойкости.
  1. Стержни (прутки) (ТУ 2224-036-00203803-2012). Стержневой графитовый капролон производят способами вертикального/горизонтального прессования, экструзии. Выбор технологии определяется параметрами (плотностью, размерными характеристиками и прочими), которые должны иметь будущие прутки. Форма сечения последних может быть круглой, квадратной, прямоугольной. Стержни из полиамида марки ПА6-МГ используются для изготовления уплотнителей, деталей с повышенными антифрикционным свойством и износостойкостью.

Графитонаполненный капролон также используется для изготовления готовых изделий, как правило, деталей для машин, агрегатов, работающих на повышенных скоростях в условиях предельно высоких нагрузок. Так, ПА6-МГ применяется для производства:

  • втулок (подвесок, рулевых реек);
  • кронштейнов, ступиц, которые в процессе эксплуатации постоянно пребывают под ударными нагрузками;
  • элементов подшипниковой группы и коробок передач;
  • роликов, используемых в грузоподъёмном оборудовании;
  • вибрационных опор различных агрегатов;
  • манжет, уплотнителей, фланцев.

Транспортировка, хранение

Каждая партия заготовок или готовых изделий из графитового полиамида должна иметь сопроводительный документ с указанием:

  • производителя и его реквизитов;
  • товарного знака;
  • условного обозначения товара;
  • номера партии;
  • количества/веса продукции в партии;
  • даты производства;
  • стандарта (ОСТ, ТУ, ГОСТ), на основании которого изготовлены заготовки или изделия.
Капролон графитонаполненный

Хранить и транспортировать капролоновые графитовые заготовки/изделия следует согласно требованиям соответствующих нормативно-технических документов. В процессе перевозки и хранения они должны быть защищены от воздействия внешних негативных факторов, к числу которых относятся атмосферные осадки, прямые солнечные лучи.

Складское помещение должно быть закрытым и сухим. Запрещается хранить изделия и заготовки из модифицированного полиамида с графитом в непосредственной близости от отопительных и нагревательных приборов – расстояние не должно быть менее 1 метра.

Автор

Глызь Валерий Александрович

Эксперт по РТИ
Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.