Полиуретан или полиамид что лучше
Замена полиамида полиуретаном
Полиамиды — группа веществ, которые представляют собой пластмассы на основе линейных синтетических высокомолекулярных соединений. Широко используются в кораблестроительстве, крупном производстве, нефтодобыче, в химической промышленности и производстве бумаги. Уникальные свойства материала сделали его востребованным в производстве деталей, которые подвергаются постоянным нагрузкам на трение и эксплуатируются в режиме скольжения.
Перечень основных категорий полиамидной продукции включает:
Преимущества
Физические и химические свойства материала обеспечивают его устойчивость при контакте с химически активными веществами, в том числе щелочами, бензином, различными маслами и растворителями. Кроме того, детали из полиамида по прочности не уступают аналогам из цветных металлов и различных сплавов.
Одно из ключевых преимуществ полиамида — пониженный показатель трения в сочетании с сохранением несущей способности. Благодаря высоким показателям твердости и жесткости детали и комплектующие из полиамида можно фиксировать на клеевые составы и красить.
Недостатки
Полиамид не универсален и у него есть минусы. В большинстве случаев их компенсируют другие полезные свойства. Но иногда приходится искать альтернативу.
Основной недостаток изделий из этого материала — гигроскопичность. В соответствующих условиях (повышенная влажность, контакт с водой) это приводит к потере тепло- и термостойкости, а также потере устойчивости к свету и деформационным нагрузкам.
Для изделий из полиамида характерна повышенная электризуемость (материал хорошо накапливает статический заряд). Это ограничивает сферу их применения.
Из-за высокой температуры плавления изделия из материала не применяются в ряде производственных процессов. Это вызывает проблемы с совместимостью деталей со стабилизаторами и пластификаторами. В некоторых случаях данной проблемы можно избежать, если использовать марки материала смешанных типов: сополокон-денсаты.
Возможности замены полиамида на полиуретан
Изделия из полиуретана отличаются повышенной устойчивостью к абразивным нагрузкам, рубящим ударам, а также высокой прочностью на разрыв. Помимо этого, они:
Замена полиамида полиуретаном и наоборот
Продукция из полиамида широко распространена в различных областях промышленности и народного хозяйства, в том числе в нефтепереарботке, химическом и целлюлозно-бумажном производстве, судостроении и производстве текстиля. Особенности материала позволяют использовать его при производстве деталей, которые используются в режиме непрерывного скольжения и трения.
Основные виды деталей из полиамида
Физические и химические характеристики материала обусловили его стабильность при контакте с химически активными веществами, в том числе бензином, растворителями и машинным маслом. Благодаря этому детали из полиамида сопоставимы по устойчивости к нагрузкам с аналогами из сплавов и цветных металлов.
Важнейшим рабочим свойством материала является уменьшенный коэффициент трения при сохранении несущей способности. А благодаря высокой твердости и жесткости детали и комплектующие из полиамида прочно клеятся и хорошо удерживают слой краски.
Вместе с тем полиамид нельзя назвать универсальным материалом, который лишен недостатков. В некоторых ситуациях их отчасти компенсируют полезные качества изделий из этого материала, но иногда приходится искать замену.
Основной минус полиуретановых изделий заключается в низкой гигроскопичности и свойствах влагопоглощения. При воздействии воды материал утрачивает свето- и теплостойкость, устойчивость к деформированию и другие полезные качества. Кроме того, полиамид обладает повышенной электризуемостью, что ограничивает возможности его использования.
Из-за высокой температуры плавления материал почти не используется в эксплуатационных и производственных процессах. В результате материал оказывается несовместимым со многими стабилизаторами, пластификаторами и эластомерами. Чтобы избежать этих проблем производители используют марки полиамида смешанного типа — сполокон-денсаты.
Перспективы замены полиамида полиуретаном
Плюсы продукции из полиуретана очевидны: это высокая абразивная стойкость, прочность на разрыв и устойчивость к рубящим ударам. К преимуществам материала также относят:
«Синтетика» в верхней одежде
Верхняя одежда должна быть не только модной, стильной, но еще и практичной – способной защитить от холода, ветра, дождя, снега. Поэтому большое внимание уделяется качеству и характеристикам материалов. Всем известно, что ткани из натуральных волокон обладают наиболее полезными свойствами, такими как сохранение тепла, а также гигроскопичность, позволяющая коже «дышать» и отводить излишнюю влагу. При этом данные материалы не обладают воздухо- и влагонепроницаемостью, а значит, не способны защитить от влаги, ветра и мороза. Именно по этой причине для создания верхней одежды используются современные технологии производства тканей с добавлением синтетических волокон или полностью искусственные материалы, отвечающие всем требованиям.
Полиамид (нейлон), полиэстер, полиуретан позволяют значительно улучшить характеристики материалов. Кроме того, в настоящее время в текстильном производстве используются особые компоненты для получения различных фактур и эффектов за счет техники переплетения волокон. В результате мы получаем верхнюю одежду с такими качествами, как влагоустойчивость, износостойкость, устойчивость к загрязнениям.
Из 100% полиэстера
Из полиэстера созданы десятки разновидностей популярных тканей для верхней одежды с разнообразными фактурами и эффектами: с матовой или глянцевой поверхностью, с эффектом «хамелеон», а также различные по тактильным ощущениям: мягкие, гладкие, плотные, тонкие. Это зависит от формы, плетения и размеров первичных волокон. Широко применяются соединения с хлопком, полиамидом, акрилом, лайкрой.
Большая группа hi-tec (высокотехнологичных) тканей содержит в себе волокна полиэстера в том или ином количестве, и такие ткани, благодаря новейшим дорогим технологиям и «хитросплетениям» волокон, обладают максимальными защитными свойствами и при этом поддерживают хороший воздухообмен на уровне натуральных тканей, т.е. «дышат». В силу своей сложной технологии производства качественные полиэстеровые ткани могут быть очень дорогими и превышать по стоимости дорогие натуральные ткани (шерсть, шелк).
Верхняя одежда с добавлением полиэстера: куртки, пальто, плащи, ветровки, пуховики отличаются легкостью и прочностью, прекрасно сохраняют форму, не мнутся, не пропускают воду. Ткань хорошо отталкивает грязь, устойчива к световому и тепловому воздействию, проста в уходе, легко чистится и стирается, быстро высыхает. Такая одежда не потеряют яркости окраски, не выгорят на свету и солнце, не полиняют при стирке.
Синтетические утеплители, такие как синтепон, холлофайбер имеют в своей основе полиэстеровое волокно.
Из полиамида (нейлона)
Полиамид (нейлон) часто используется в материалах для верхней одежды. Ткани с его добавлением дороже полиэстеровых, так как это самое дорогое синтетическое волокно. По своим свойствам он очень схож с полиэстером, но обладает большей прочностью и долговечностью. Ткани из полиамида (нейлона) устойчивы к влаге, но это свойство чуть менее выражено, чем у полиэстеровой ткани. Материалы для верхней одежды могут изготавливаться из 100% полиамида или комбинированно, в том числе и с полиэстером. Интересно, что всего лишь небольшой процент этого материала повышает прочность и износоустойчивость ткани в несколько раз. Различные формы сечения волокна позволяют создавать многообразие фактур: блестящие и матовые. Ткани из полиамида, благодаря очень хорошему окрашиванию, могут быть самых разных цветов.
Свойство | Капролон | Полиуретан |
Агрегатное состояние | Твердое вещество | Вязкая жидкость, кристаллическое или пластичное твердое вещество |
Форма выпуска | Листы, втулки, стержни, нестандартные изделия под заказ | Лаки, краски, герметики, листы, стержни, товары из вспененного полиуретана и нестандартной формы |
Сфера применения | Ответственные рабочие детали автомобилестроения, машиностроения, добыча полезных ископаемых, лесопереработка, нефтегазовая промышленность, прочее (электродвигатели, подшипники, конвейеры, втулки, шестеренки, электрические катушки, переключатели, изолирующие детали) | Широкая область применения. Промышленность (покрытие для деталей, колес, роликов, уплотнители, электрические изоляторы). Строительство (лаки, краски, тепло- и гидроизоляция, поролон). Автомобилестроение (покрышки, валы, втулки, подшипники). Производство мебели (матрасы, прокладки, литые стулья, детали декора). |
Текстильная промышленность (чехлы, молнии, заклепки, кожзаменитель, подошвы обуви). Медицина (презервативы, импланты, протезы, детали оборудования). Спортивный инвентарь, покрытия стадионов.
Может применяться даже в районах Крайнего Севера
Хорошо тянется без разрыва и восстанавливает первоначальную форму
Подведем итоги
Особенности обоих полимеров определены химическим составом и особенностями технологии производства. Меняя температуру химических реакций, состав реагентов, виды катализаторов, давление, способ производства, получают капролон и полиуретан с различными свойствами.
Главное направление применения капролона – изготовление изолирующих компонентов и деталей в движущихся механизмах. Благодаря отличным антифрикционным свойствам, инертности ко многим агрессивным средам, детали из капролона превосходят аналоги из стали и металлических сплавов в 1,5-2 раза по устойчивости к износу деталей, коррозии, изменению температур. Они дешевле и легче металла, лучше притираются в механизмах, не требуют смазки. Коэффициент трения по стали ниже чем, у полиуретана в 1,5-2 раза. Поэтому износ капролоновых деталей меньший, чем полиуретановых.
Полиуретан более универсальный по применению полимер, чем капролон: от деталей механизмов до спортивного инвентаря и медицинских принадлежностей. Имеет много разновидностей, марок. Производится не только в твердой форме, но и в жидкой. Имеет широкий диапазон рабочих температур. Сохраняет свойства при постоянно низких или высоких температурах воздуха. Пластичен, при растяжении полностью восстанавливает первоначальную форму.