Капрон

Капрон(поли-ε-капроамид, найлон-6, полиамид 6)— синтетическое полиамидное волокно, получаемое из поли-ε-капроамида — продукта полимеризации капролактама.

История

Впервые поликапролактам как полимер для формования полиамидного волокна (под названием перлон) был синтезирован в 1938 г. в Германии Паулем Шлаком (нем. Paul Schlack), работавшим в компании I.G. Farben^[1]. В 1943 г. в Германии было создано промышленное производство поликапролактама мощностью 3,5 тыс. тонн в год с использованием в качестве исходного сырья фенола, сначала производилось грубое капроновое волокно, применявшееся в качестве искусственной щетины, затем на основе поликапролактамовых волокон стали производить парашютный шелк, корд для авиационных шин и буксировочные тросы для планеров^[2].

В СССР Рымашевская Ю. А., Кнунянц И. Л. и Роговин З. А. в 1942 году показали возможность полимеризации ε-капролактама в линейный полимер и осуществили (в 1947 году) серию работ по синтезу волокнообразующих полиамидов, в ходе которых изучили условия бекмановской перегруппировки оксимов циклогексана в капролактам, определили оптимальные условия полимеризации лактамов и очистки полиамида от мономера, первое производство поликапролактама в СССР было запущено в 1948 г.

Волокно из полиамидных смол называют в нашей стране капрон и анид, качеством своим они почти не отличаются один от другого.

Получение

Капролактам получают в ходе Бекмановской перегруппировки:

Синтез поликапролактама проводится гидролитической полимеризацией расплава капролактама по механизму «раскрытие цикла — присоединение»:

Свойства и применение

Капрон или капроновое волокно — бело-прозрачное, очень прочное вещество. Эластичность капрона намного выше шелка. Прочность капрона зависит от технологии и тщательности производства. Капроновая нить диаметром 0,1 миллиметра выдерживает 0,55 килограммов.

За рубежом синтетическое волокно типа капрон именуется перлон и нейлон. Капрон вырабатывается нескольких сортов; хрустально-прозрачный капрон более прочен, чем непрозрачный с мутно-желтоватым или молочным оттенком.

Наряду с высокой прочностью капроновые волокна характеризуются устойчивостью к истиранию, действию многократной деформации (изгибов).

Капроновые волокна не впитывают влагу, поэтому не теряют прочности во влажном состоянии. Но у капронового волокна есть и недостатки. Оно малоустойчиво к действию кислот — макромолекулы капрона подвергаются гидролизу по месту амидных связей. Сравнительно невелика и теплостойкость капрона. При нагревании его прочность снижается, при 215°С происходит плавление.

Из капрона изготовляют канаты, рыболовные сети, леску, гитарные струны, фильтровальные материалы, кордную ткань, а также штапельные ткани, чулки и другие бытовые товары. Изделия из капрона, и в сочетании с капроном, широко используются в быту. Из капроновых нитей шьют одежду, которая стоит намного дешевле, чем одежда из натуральных природных материалов. Из кордной ткани делают каркасы авто- и авиапокрышек.

Будучи термопластичной, капроновая смола используется и в качестве пластмассы для изготовления деталей машин и механизмов — зубчатых колес, втулок, подшипников и т. п., отличающихся большой прочностью и износостойкостью.

Примечания

1. ↑ Hutten Irwin Marshall Handbook of nonwoven filter media. — Elsevier. — ISBN 9781856174411
2. ↑ Производство капролактама /Под ред. В. И. Овчинникова и В. Р. Ручинского. «Химия», М. 1977