Капрон прочности при растяжении

Полиамиды, как правило, перерабатываются на полиамидное волокно непосредственно прядением из расплава, например из полиамида-6 так получают дедерон (капрон). Поскольку линейные молекулы таких полимеров связаны водородными связями, полиамидное волокно имеет высокую прочность на разрыв и растяжение. Неприятными свойствами таких волокон является, однако, легкость появления электростатических зарядов (электризация) и относительно высокая растяжимость при небольших нагрузках. [c.727]
Изменение разрушающего напряжения при растяжении о р и статическом изгибе аи капрона марки Б при атмосферном старении и различных климатических зонах [c.381]
Свойства нетканых материалов зависят от свойств гетерогенных волокон, особенно от вида полимера, образующего поверхностную рубашку. Это видно из приведенных на рис. 5 кривых растяжения нетканых материалов одинакового веса, полученных в одинаковых условиях и состоящих из гетерогенных волокон, содержащих одинаковое количество связующего (18— 20%). Материалы различаются только составом компонентов гетерогенных волокон, но это ведет к существенному различию их разрывной прочности. Материал из волокон лавсан—поливинилацетат имеет повышенную разрывную прочность по сравнению с материалом из волокон капрон—полистирол. [c.290]
Валишиным [1.3] для предельно ориентированного капрона теоретически были рассчитаны модули Юнга вдоль оси волокна II 2-10 МПа и поперек Е=2,6-10 МПа. Экспериментальные данные дают для растяжения = 2,6-10 МПа. [c.155]
На рис. 2 представлена деформационная кривая изотропного капрона, полученная при растяжении на динамометре при 20°. Для удобства изложения участок О А на графиках усилие — удлинение обозначим I, а участок АБ — Пи участок БВ — III. Для деформации изотропного капрона нужно приложить некоторое усилие, чтобы образец начал заметно деформироваться. (На графике это соответствует участку I.) Это усилие почти на всем протяжении участка I пропорционально деформации. [c.294]
При низких температурах каучук способен к кристаллизации и без растяжения. Ориентация и кристалличность полимера сильно возрастают при продавливании его через фильеры (формование нитей, например, капрона). [c.571]
Прочность привитого капрона уменьшается, а привитого лавсана возрастает объяснена раз ница в поведении при растяжении [c.206]
Изменение параметров вращательной диффузии радикала-зонда в зависимости от степени растяжения открывает широкие возможности использования метода для исследования ориентированных структур. В работе исследовалось строение ориентированных волокон полипропилена, лавсана и капрона. Спектры ЭПР в лавсане и капроне являются наложением спектров от радикалов, находящихся в резко различающихся по молекулярной подвижности об-частях. Вращение радикалов, находящихся в напряженных аморфных участках волокна, заторможено (V суммарном спектре имеются линии, характерные для быстро вращающихся радикалов V яг 10 сек ). [c.50]
Тот же вывод можно сделать и при анализе внутреннего строения больших периодов — размеры кристаллитов и степень ориентации, определенная по азимутальной ширине кристаллических рефлексов, не зависят от исходных размеров кристаллитов. Эти данные были получены для полиэтилена высокого давления и капрона. Температура ориентационной вытяжки оказывает определяюш,ее влияние на параметры полученной ориентированной надмолекулярной структуры. Изменением температуры растяжения можно получить большие периоды, которые по размерам больше или меньше, чем в исходном полимере. Ввиду такой независимости больших периодов в работе делается вывод о том, что при ориентации может происходить разрушение исходной надмолекулярной структуры и образование новой, характерной для ориентированного состояния. [c.181]
Ориентация очень сильно влияет на свойства полимерного материала. Возьмем всем известный капрон. Это линейный полимер, используемый для получения волокна и литьевых (экструзионных) изделий. Если из него отпрессовать образец и определить прочность при растяжении, то она окажется очень маленькой. Если же капроновый образец отлить или получить экструзией, то прочность его возрастет до 50-60 МПа. Чем больше степень ориентации макромолекул, тем выше прочность. У ориентированной пленки ее можно довести до 150-300 МПа, а у волокна, в котором степень ориентации наибольшая,-до 500 и даже до 800 МПа Поразительно, что это один и тот же материал, химическая структура макромолекул которого остается неизменной. [c.142]
Влияние диффузии жидкостей и паров, являющихся внешней средой при эксплуатации многих деталей из полимеров и материалов на их основе, рассмотрим на двух примерах чистого полимера — капрона и полимерного материала — древеснослоистого пластика (ДСП). Образец капрона после выдерживания в воде до содержания влаги 10—12% теряет около 25% начальной прочности при растяжении и изгибе. Деформационные и прочностные свойства образца ДСП, высушенного до влажности 3% и выдержанного затем в воде до влажности 13%, изменялись следующим образом [c.24]
Обычно введение в эластомеры в качестве анизодиаметричных наполнителей коротких волокон (хлопок, лен, вискоза, капрон, лавсан и др.) сопровождается ростом прочности при растяжении, рассчитанной на сечение недеформированного образца (условная прочность Русл). Но из-за резкого падения удлинения при разрыве истинная прочность, т. е. разрывное напряжение, рассчитанное на истинное сечение образца РИСТ) судя ПО данным [41—48], как правило, уменьшается. [c.236]
Рис. 155. Нарастание интенсивности диффузного малоуглового рентгеновского рассеяния (под углом 10 минут) при увеличении растяжения ориентированного капрона при комнатной температуре [521]. | ![]() |
Изучались 205 структурные изменения, происходящие в полимерах под действием гидростатического давления при их растяжении выще предела текучести. Образцы из полиэтилена низкого и высокого давления, фторопласта-4, капрона, полипропилена и винипласта растягивались в камере высокого давления при атмосферном и гидростатическом давлениях. После растяжения проводились микроскопические, электронно-микроскопические и рентгеноструктурные исследования. [c.133]
По данным рис. 5.26 была произведена 215,217 оценка размеров и концентрации субмикротрещин в капроне и полипропилене, растянутых при атмосферном давлении и гидростатическом давлении 1500 кгс/см (табл. 5.5). Из таблицы видно, что для растянутого капрона размеры трещин, возникших при атмосферном и повышенном давлениях, одинаковы. При этом трещины имеют несколько уплощенную форму (большие размеры в направлении, перпендикулярном оси растяжения). Резко различаются концентрации трещин при атмосферном давлении их возникает примерно в 60 раз больше, чем при высоком давлении. Следовательно, величина давления влияет на концентрацию трещин в растягиваемом капроне. [c.138]
Относительное удлинение при разрыве после двукратной переработки капрона снижается в большей степени, чем разрушающее напряжение при растяжении. При последующих циклах литья это снижение замедляется. Это обусловлено улетучиванием пластифицирующей влаги [c.21]
Полиамидные волокна капрон (в нашей стране) и найлон (за рубежом) нашли широкое применение как для бытовых, так и технических целей. Полиамидные волокна обладают весьма высокой прочностью на износ и растяжение и очень большим сопротивлением многократному изгибу. [c.107]
В ненаполненных пластмассах (чистых смолах) ориентация молекулярной структуры так же увеличивает во много раз прочность материала. Если предел прочности при растяжении у капрона не превышает 840 к1 1смР, то у капронового волокна он равен 6000 кГ/смР. [c.283]
Одним из важнейших результатов, полученных при изучении субмикродефектов в капроне, полиэтилене, полипропилене и других ориентированных аморфно-кристаллических полимеров является то, что размеры субмикродефектов остаются постоянными для данного полимера в данном состоянии. Причем поперечные размеры субмикродефектов совпадают с поперечными размерами фибрилл и, следовательно, с поперечными размерами аморфных областей фибрилл. Более того, оказывается, что продольные размеры субмикродефектов мало отличаются от продольных размеров аморфных областей растянутого полимера. Установлено, что размеры субмикродефектов на разных стадиях растяжения остаются практически постоянными и основной характеристикой степени развития субмикродефектов является их концентрация. [c.289]
Выше уже демонстрировалась применимость критерия Кулона для описания условий достижения состояния текучести полимеров (см. раздел 11.4.1). Известны также прямые подтверждения суш ественного влияния гидростатического давления на предел текучести полимеров. Так, Айнбиндер с соавторами [34] исследовали поведение полиметилметакрилата, полистирола, капрона, полиэтилена и некоторых других полимеров в условиях растяжения под действием наложенного гидростатического давления. Во всех изученных ими случаях дюдуль упругости и предел текучести возрастали с повышением гидростатического давления, причем этот эффект был выражен более резко для аморфных полимеров, чем для кристаллических . Значительное повышение пластичности под действием гидростатического давления было обнаружено также при исследовании механических свойств полипропилена [35]. [c.290]
В работах [4.40, 4.41] было проведено исследование разрушения полимера на модельных образцах-полосках из прорезиненной текстильной капроновой ткани с различными краевыми поперечными надрезами определенной длины. При Яо С1 (Яо — расстояние между соседними текстильными нитями) образец в целом можно рассматривать как сплошную среду. Можно считать, что полимерные нити основы армирующего текстиля резинотканевого материала, ориентированные вдоль оси растяжения, моделируют полимерные цепи ориентированного полимера, а поперечные нити основы и связующие прослойки резины моделируют сильные и слабые межмолекулярные силы в капроне (водородные и ван-дер-ваальсовы силы). [c.82]
Результаты расчета приведены в табл. 8.1. Для самого высокого уровня прочности (а8 =1230 МПа) /о = 20 нм, тогда как малоугловым рентгеновским методом обнаружены наименьшие круговые микротрещнны с /о, равной 11 и 22 нм. Поперечный разрез микрофибриллы ориентированного капрона имеет размер 10 нм, следовательно /о = И нм соответствует толщине микрофибриллы, а /о = 22 нм — толщине двух микрофибрилл. В дальнейшем следует ожидать в опытах появления еще более высокого уровня прочности аэ с /о=11 нм, р = 2,6 [по формуле (8.7)] и адФ=Оя/р= 1500 МПа. Эта прочность является максимально возможной для исследуемого капронового волокна при 20 °С и скорости растяжения, указанной выше. [c.256]
Прочность на растяжение поли-е-капроамида при низких температурах возрастает от 669 кГ/см при 20° до 1965 кГ/см при —196°. Аналогично возрастает значение модуля упругости [983]. Релаксационные и усталостные характеристики капрона изучал Матуконис [984]. [c.264]
Спектр ЭПР, аналогичный спектру у-облученного капрона, наблюдали при растяжении волокон капрона при комнатной температуре [150]. Предполагается [37,150], что при механической деструкции первичным актом является разрыв пептидной связи с образованием активных радикалов —НзС и -МН—СО—, которые вступают в реакции с макромолекулами, что в конечном счете приводит к появле- [c.303]
Подтверждением изложенных выше представлений является известный факт зависимости пластической деформации полимеров от гидростатического давления, которое препятствует увеличению свободного объема полимера. Впервые подробное исследование влияния гидростатического давления (до 2 кбар) на поведение полиметилметакрилата, полистирола, капрона, фторопласта, винипласта в условиях одноосного растяжения и сжатия было проведено Айнбиндером с сотр. [38]. В дальнейшем подобные исследования при давлениях до 7 кбар были проведены для ацетата целлюлозы, поливинилхлорида, полиимида и полисульфона, полиуретана, полиэтилентерефталата, поликарбоната, полиэтилена, полипропилена, политрихлорэтилена, поли-оксиметилена, и др. [39, 40]. Гидростатическое давление повышает предел текучести всех исследованных материалов и умень-шает их способность к пластической деформации, т. е. уменьшает удлинение при разрыве. [c.10]
Весьма интересные результаты получены в работе Журкова и Егорова При растяжении пучка волокон поликанролакта-ма (капрона) и полиэтилентерефталата (лавсана) уменьшается интенсивность узкой компоненты линии ЯМР, что свидетельствует об уменьшении подвижности сегментов в полимере. После снятия нагрузки форма линии восстанавливается. [c.188]
Полиэфирное волокно лавсан или терилен отличается от капрона рядом свойств, а именно температура плавления выше на 30—35%, прочность на растяжение выше на 10—15%. Кроме того, лавсан более химостоек. Мало гигроскопичен, обладает хорошими электроизоляционными свойствами. [c.189]
Рис. 158. Нарастание концен-трации субмикроскопических трещин при увеличении растяжения ориентирозанного капрона (5 1 . | ![]() |
Механизм деформации, связанный с полной перестройкой исходной структуры, рассматривался С. Н. Журковым и сотрудниками При медленном растяжении капрона, обладающего мелкосферолитной структурой (рис. 1У.53, а), деформация проходит без образования макрошейки. При этом сферолиты сначала удлиняются (рис. 1У.53, б), а затем полностью переходят в фибриллярную структуру, ориентированную вдоль оси вытяжки (рис. 1У.53, в). [c.313]
Практика эксплуатации деталей машин и приборов из капрона в различных метеорологических условиях показывает, что физико-механические свойства капрона независимо от степени переработки не остаются стабильными. Свойства изменяются в зависимости от климатических условий, времен суток и года, географической широты расположения местности и расположения ее относительно уровня моря, продолжительности действия атмосферных факторов и т. д. В зарубежной литературе встречается термин техноклимат [24]. В это понятие входят следующие факторы средняя температура воздуха, его максимальная и минимальная температура, содержание влаги и кислорода в воздухе, земной магнетизм, радиоактивное и космическое излучение, солнечная радиация, количество дисперсных частиц в воздухе и др. Некоторые из этих факторов, например земной магнетизм, незначительно влияют на свойства деталей из капрона, так как они обладают диэлектрическими и диамагнитными свойствами. Другие же факторы действуют более интенсивно. Так, при исследовании влияния естественного старения на свойства полиамида было установлено, что разрушающее напряжение при растяжении Ор и относительное удлинение при разрыве е изменяются существенно, причем после выдержки в течение 244 сут на поверхности экспонируемых образцов были замечены дефекты [25] [c.28]
Механическая прочность колеблется в широких пределах. Так, ударная вязкость изделий из текстолитов—35—40, винипласта —120, капрона — 160 кг см см . Предел прочности на растяжение колеблется в пределах 20—1000 кг см , предел прочности на сжатие — 500—1500 кгкм . Теплостойкость пластмасс колеблется в пределах 70—300° С. Теплопроводность пластмасс очень низка. Так, коэффициент теплопроводности А для винипласта равен [c.26]
Библиография для Капрон растяжении:
[c.25]
Справочник по пластическим массам (1967) — [
c.228
]
Источник
Свойства и характеристики капролона (полиамид 6 PA-6) представлены в описании на изделия: листовой (пластины) и стержневой (прутки) капролон, изготовленные на основе ГОСТ по ТУ 2224-001-78534599-2006, 2224-036-002203803-2012 с представлением сравнительного анализа характеристик и свойств капролона в различном химическом и физическом исполнении.
Капролон — полимерный материал
Капролон — полимерный материал (полиамид 6 PA-6) с высокими техническими характеристиками, более 30 лет используется в современной промышленности и активно заменяет детали из металла, бронзы, других сплавов. Капролон — российское название, часто встречается другое его наименование — полиамид 6 или ПА6 (PA6). Другие страны производят этот же материал под своими запатентованными наименованиями: Текамид (Tecamid), Эрталон (Ertalon), Текаст (Teсast), Ультралон (Ultralon), Нейлон (Neylon) и так далее, все эти полимеры — аналоги капролона. У нас еще можно встретить старое название — полиамид ПА6 блочный, обусловленное формой выпуска. На данный момент оно не актуально, при обработке блока остается большое количество отходов, стружки. Капролон выпускают в форме пластин, листов, стержней, кругов. Эти формы удобны для обработки и получения конечной продукции.
Капролон ПА6 полиамид 6, изготовленный по ТУ 2224-001-78534599-2006, не требует предварительной подготовки перед механической обработкой. Подвергается термобработке на производстве для снижения внутреннего напряжения и увеличения прочности и химической стойкости; поставляется уже отторцованным, это многократно уменьшает затраты рабочего времени. Температура эксплуатации от -60°С до +120°С.
Капролон ПА6 полиамид 6, изготовленный по ТУ 2224-036-00203803-2012, требует термообработки, чтобы снять внутреннее напряжение материала, возникающее в ходе производства, для предотвращения коробления, деформации и растрескивания. Температура эксплуатации от -40°С до +70°С.
Капролон изготавливают двух марок: марка «А» — высший сорт, и марка «Б» — первый сорт, физико-механические свойства этих марок отличны и представлены в таблице:
Капролон (полиамид 6 блочный) марка «А» и марка «Б» основные параметры по ТУ 2224-001-78534599-2006:
Наименование показателей | Капролон стержни, круги, листы, плиты | |||
PA 6, ненаполненный | PA 6 HS, наполнитель CM025, термо- | PA 6 OFN, наполнитель CM015, низко- | ||
Марка «А» | Марка «Б» | |||
Внешний вид | Гладкая поверхность без раковин, трещин, от белого до кремового цвета | Гладкая поверхность, от белого до кремового цвета, раковины, сколы не более 2 шт на 10% всей поверхности | Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, цвет голубой | Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от серого до черного цвета |
Количество пор размером от 0,8мм до 1,5мм на поверхности продукции, шт, не более | Нет | Не более 1 | 2 | |
Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее | 90 | 80 | — | — |
Сопротивление ударной нагрузке | Не разрушается | Не разрушается | Выдерживает испытания |
Капролон (полиамид 6 блочный) марка «А» и марка «Б» основные параметры по ТУ 2224-036-00203803-2012:
Наименование показателей | Капролон стержни, круги, листы, плиты | |||
ПА 6 | ПА 6-МГ, графит | ПА 6-МДМ, дисульфид молибдена | ||
Марка «А» | Марка «Б» | |||
Внешний вид | Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от белого до кремового цвета | Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от серого до черного цвета | ||
Количество пор размером от 0,8мм до 1,5мм на поверхности продукции, шт, не более | Нет | 2 | 2 | |
Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее | 90 | 80 | 95 | 85 |
Сопротивление ударной нагрузке | Не разрушается | Выдерживает испытания | Выдерживает испытания |
Капролон ПА6 производство
Капролон ПА6 производят с помощью анионной полимеризации жидкого или гранулированного капролактама (ГОСТ 7850-86), он имеет синтетическую основу. Полиамид 6 конструкционный материал, цвет от бело-бежевого до кремового. Возможно окрашивание на производстве в другие цвета по желанию заказчика. Также для изменения и улучшения его свойств и повышения работоспособности в различных средах используют добавки и получают маслонаполненный, графитонаполненный и другие виды модифицированного капролона. При изготовлении полиамида производители ориентируются на ГОСТ, но используют разные технические условия, при этом у капролона несколько отличаются физико-механические показатели.
Капролон ТУ 2224-001-78534599-2006 ТУ 2224-036-00203803-2012 сравнение свойств:
Физико-механические показатели | Капролон, изготовленный по | Капролон, изготовленный по |
Плотность | 1,145 г/см3 | 1,150 — 1,160 г/см3 |
Температура плавления | + 220°C | от + 220°C до + 225°C |
Работоспособен при температуре | от -60°C до +120°C | — |
Прочность при растяжении | 80 Мпа | 70 — 80 Мпа |
Относительное удлинение | >20 % | >20 % |
Напряжение при относительной деформации, равной 25% | 95 МПа | 120 — 130 МПа |
Температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа | — | от + 80°C до + 100°C |
Водопоглащение за 24 часа | 0,3 % | 1,5 — 2 % |
Водопоглощение максимальное до насыщения в воде | 7 % | 6 — 7 % |
Коэффициент теплопроводности | 0,26 Вт/м °C | 0,30 — 0,35 Вт/м °C |
Средний коэффициент теплового расширения | 8*10-3 °C | 6,6*10-5 — 9,8*10-5 °C |
Удельное поверхностное сопротивление | 1*1012 Ом | 1*1012 — 1*1013 Ом |
Удельное объёмное электрическое сопротивление | 1*1013 Ом*м | 1*1013 — 1*1014 Ом*м |
Диэлектрическая проницаемость | при частоте 103 Гц — 3,7 | при частоте 106 Гц — 3,3-3,5 |
Электрическая прочность | 25 кВ/мм | 20 — 25 кВ/мм |
Коэффициент трения по стали без смазки | 0,39 | 0,23 — 0,33 |
Твердость по Шору Д | 84 | — |
Ударная вязкость | — | 120 кДж/м2 без надреза |
Прочность на удар | 5,6 кДж/м | — |
Прочность на изгиб | 105 МПа | — |
Модуль изгиба | 330 МПа | — |
Капролон экструзионный и литой
Экструзионный и литой капролон отличаются способом изготовления:
✔
Литой- сырье заливается в пресс-форму и далее выдерживается при определенных условиях темпрературы и времени.
✔
Экструзионный — сырье выдавливается через отверстие, получая при этом определенную форму; плотность заготовок при этом более равномерная по всей длине.
Технические характеристики при разных способах производства зависимы. Экструзия и литье позволяют получить полиамид разной плотности, отличаются ударная прочность, жесткость, водопоглащение, твердость, границы рабочей температуры, цвет. Эти характеристики важны при выборе капролона в качестве заготовок для изготовления деталей, запчастей для самолетостроения, машиностроения, судостроения и подобных отраслей высокотехнологичной промышленности.
Капролон свойства и преимущества
- Невероятно легкий удельный вес – в 6-7 раз легче бронзы, стали и других металлов и с успехом их заменяет.
- Стойкость к коррозионному влиянию.
- Устойчивость к агрессивным средам — морская вода, углеводороды, масла, спирт, кетоны, эфиры, щелочи и слабые кислоты. Капролон могут растворить только концентрированные кислоты, фенолы, фторированные и хлорированные спирты.
- Высокий уровень износостойкости — работает в 5 раз дольше, чем цветные металлы; с другой стороны капролон вязкий и может при работе поглощать абразивные частицы, не теряя при этом своих свойств. Полиамид 6 хорошо подходит для производства деталей конвейерных линий.
- Способность самосмазывания — может работать без смазки в парах трения.
- Работа в широком диапазоне температур от -40°С до +100°С, кратковременно от -100°С до +170°С.
- Полная экологическая безопасность — нетоксичен и безопасен для человека.
- Отличные прочностные качества, легко поддается обработке.
Источник