Чем отличается полипропилен от нейлона?

Полипропилен и нейлон: различия и сравнения материалов

Полипропилен и нейлон являются термопластами, которые используются для производства изделий промышленного и бытового назначения.

Хотя нейлон и полипропилен имеют схожие черты, они очень разные. Начнем с того, что нейлон — это конденсационный полимер, а полипропилен — дополнительный полимер. Нейлон получают реакцией диамина с дикарбоновой кислотой.

Эти материалы также различаются по своему назначению. Свойства, которые делают каждое из них уникальным, означают, что они подходят для отдельных категорий приложений.

Например, нейлон можно использовать вместо алюминиевых деталей двигателя или для изоляции электрических линий.

Полипропилен, напротив, встраивается в полупроводниковые компоненты и автомобильные аккумуляторы из-за его устойчивости к воде и растворителям.

Эластичность нейлона делает его полезным материалом для прототипирования дизайна. Это идеальный материал с низким коэффициентом трения для многих изделий, включая ролики, уплотнения и колеса, которые должны выдерживать сопротивление.

С другой стороны, полипропилен идеально подходит для движущихся компонентов, таких как шарниры и шестерни, потому что он может сгибаться под нагрузкой без образования трещин, но все же менее гибок, чем нейлон.

В этой статье мы сравним полипропилен и нейлон и выделим их различия с точки зрения применения, свойств, стоимости и устойчивости.

Что такое полипропилен?

Полипропилен, также известный как ПП или полипропилен, представляет собой полиолефин или насыщенный полимер. Это термопласт низкой плотности с хорошей термостойкостью.

Другие характеристики полипропилена включают: химическую стойкость, эластичность, ударную вязкость, сопротивление усталости и электроизоляционные свойства.

Двойная функциональность полипропилена как пластика и волокна является еще одной бесценной характеристикой этого материала. Этот универсальный термопласт имеет широкий спектр применения как в домашних, так и в коммерческих условиях.

Для получения дополнительной информации см. наш более подробный материал «Что такое полипропилен?».

Полипропиленовые гранулы

Упаковочная промышленность является крупнейшим потребителем полипропилена, на долю которого приходится около 30% рынка. Производство электротехники и оборудования занимает около 13% каждое.

Строительные материалы занимают 5% рынка полипропилена, за ними следуют бытовая техника и автомобили, потребляющие по 10% каждый. Остальное составляют другие, более мелкие приложения.

В качестве аддитивного полимера полипропилен производится путем соединения мономеров посредством простых аддитивных реакций без побочных продуктов.

Полипропилен производится из смеси мономеров пропилена и имеет химическую формулу (C3H6)n. Двумя основными процессами синтеза полипропилена являются полимеризация, катализируемая металлоценом, и полимеризация Циглера-Натта.

Полипропилен может составлять основу шарниров с ЧПУ, литьем под давлением, термоформованием или опрессовкой. Его также можно легко сополимеризовать с другими полимерами, такими как полиэтилен, для создания композитных пластиков.

По сравнению с использованием чистого полипропилена, сополимеризация резко изменяет характеристики материала, обеспечивая более долговечные технические применения.

Что такое нейлон?

Нейлон — это коммерческое название особого синтетического полиамидного термопласта. Он создается в результате реакции между диамином и дикарбоновой кислотой.

Молекула с карбоксильными группами реагирует с молекулой с аминогруппами на обоих концах с образованием полиамидоподобного нейлона.

Одной из ключевых целей нейлона на раннем этапе была замена шелка. Он может быть блестящим, полублестящим или матовым.

Он также способен испытывать значительное удлинение. Нейлон устойчив к истиранию, многочисленным химическим веществам, насекомым и грибкам.

Он обладает хорошей термической и усталостной стойкостью и хорошо поддается механической обработке. Кроме того, это также очень эффективный глушитель шума. Для получения дополнительной информации см. наше руководство по нейлону

Четыре основных сорта полиамида и нейлона — это нейлон 66, 11, 12 и 46. Эти обозначения получены из соответствующих длин их полимерных цепей.

Количество атомов углерода диамина представлено первым числом, а количество углерода кислоты представлено вторым. Термин «ПА» (например, ПА 6 или ПА 6/66) обычно используется для обозначения нейлона, который чаще всего встречается в вариантах черного, белого и естественного оттенка (не совсем белого или бежевого).

Нейлон 66 является наиболее распространенным типом для машиностроения и пластмассовой промышленности. Химическая формула нейлона 66: (C12H22N2O2)n.

Зубные щетки, перчатки, колеса, гитарные струны, струны для теннисных ракеток, медицинские приборы, электрические разъемы, леска и многое другое делают из нейлона.

Полипропилен против нейлона: применение и использование

Поскольку нейлон является хорошим изолятором, его часто используют для замены алюминия в деталях двигателя и для изоляции электрических кабелей.

В то же время свойства полипропилена отталкивать воду и растворители делают его популярным материалом для полупроводниковых компонентов и автомобильных аккумуляторов.

Полипропилен используется в лабораторных условиях, а также в химических резервуарах и гальванических покрытиях из-за его долговечности и устойчивости к нагрузкам.

Нейлон — отличный материал для прототипирования дизайна из-за его пластичности, позволяющей повторно нагревать и формовать. А благодаря низкому коэффициенту трения нейлон идеально подходит для многих деталей, таких как ролики, уплотнения и колеса.

Хотя полипропилен менее гибкий, чем нейлон, он может сгибаться под нагрузкой без образования трещин, что делает его идеальным материалом для движущихся частей, таких как шарниры и шестерни.

Как полипропиленовые, так и нейлоновые детали могут быть изготовлены методом литья под давлением. Возможно, проще использовать полипропилен в пресс-формах для литья под давлением, потому что гранулы исходного материала имеют более низкую вязкость расплава, чем нейлоновые гранулы.

Нейлон, особенно нейлон 12, является полезным материалом как для литья под давлением, так и для аддитивного производства из-за его высокой термостойкости.

Наконец, важно отметить, что марки нейлона и полипропилена, соответствующие требованиям FDA, легко доступны. Таким образом, оба материала широко используются в пищевой промышленности и производстве напитков, а также в медицинском секторе.

Полипропилен против нейлона: физические свойства

Хотя полипропилен и нейлон имеют некоторые общие черты, между их механическими и физическими свойствами есть существенные различия. В таблице 1 ниже сравниваются два материала с точки зрения их физических свойств:

Таблица 1: Сравнение свойств полипропилена и нейлона
Свойство Полипропилен Нейлон

Химическая устойчивость

Отличная химическая стойкость — разбавленные основания и кислоты не вступают в реакцию с полипропиленом.

Хорошая химическая стойкость. Вообще говоря, нейлон устойчив к химическим веществам, таким как бензин, уайт-спирит, масла, топливо и некоторые спирты.

Предел прочности

25-40 МПа

50-90 МПа

Ударопрочность

Высокая ударопрочность.

Высокая ударопрочность (в 10 раз выше, чем у ABS).

Впитывание воды

Почти непроницаемый для воды полипропилен поглощает лишь следовые количества: 0,01% от своего веса в воде после 24-часового испытания на вымачивание.

0,30 — 7,0% по массе

Твердость поверхности

92 часа в сутки (Rockwell R)

100–120 (Рокуэлл Р)

Рабочая Температура

<180 °F

от -70 до 250 °F

Температура плавления

327 °F

374 — 460 °F

Полипропилен против нейлона: возможность вторичной переработки и экологичность

Полипропилен – достаточно безопасный и долговечный материал. Он не представляет серьезных проблем для здоровья человека ни во время производства, ни в качестве готового материала.

Напротив, производство нейлона — очень энергозатратный процесс, который может оказывать негативное воздействие на окружающую среду.

Однако, поскольку переработанный нейлон позволяет избежать разрушительного производственного процесса, переработка является более экологически ответственной альтернативой производству нового нейлона.

И полипропилен, и нейлон подлежат вторичной переработке. В процессе переработки полипропилен не выделяет вредных токсинов.

Полипропилену также требуется около 20-30 лет для биоразложения, что намного быстрее, чем у других пластиков. Нейлон, с другой стороны, не является биоразлагаемым.

Полипропилен против нейлона: стоимость

И нейлон, и полипропилен считаются недорогими материалами. Однако полипропилен значительно дешевле нейлона. Средняя мировая цена на полипропилен составляет примерно 1,3 доллара за килограмм, тогда как нейлон стоит примерно 2,4 доллара за килограмм.

Альтернативные материалы полипропилену и нейлону

Некоторые готовые к литью под давлением альтернативы полипропилену и нейлону включают:

  1. Циклический олефиновый сополимер (СОС): в дополнение к жесткости, прочности и твердости сополимеры также демонстрируют исключительную биосовместимость, низкую паропроницаемость, чрезвычайно низкое водопоглощение, высокий показатель преломления и высокую химическую стойкость.
  2. Акрилонитрил-стирол-акрилат (ASA): сополимеры ASA являются одними из лучших акрилонитрильных эластомеров с точки зрения устойчивости к атмосферным воздействиям и устойчивости к УФ-излучению, теплу, влаге и растрескиванию. Их механические характеристики сравнимы с эластомерами ABS (акрилонитрилбутадиенстирол).
  3. Полициклогексилендиметилентерефталат (PCT): PCT представляет собой высокоэффективный полукристаллический термопластичный полиэфир, полученный путем поликонденсации терефталевой кислоты (TPA) и циклогександиметанола (CHDM). Низкое влагопоглощение, превосходная электроизоляция, превосходная химическая стойкость (аналогичная ПЭТ и ПБТ), а также хорошая долговременная свето- и термостойкость — вот лишь некоторые из ключевых характеристик материала.

В этой статье представлены полипропилен и нейлон, объяснено, что они из себя представляют, и обсуждены свойства и применение каждого из них в производстве.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

девятнадцать − пять =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: