Kapron

A Kapron (poli-ε-kaproamid, nylon - 6, poliamid 6) egy kőolajból származó szintetikus poliamid szál , amely a kaprolaktám polimerizációs terméke . A polimer képlete [−HN(CH 2 ) 5 CO−] n [1] .

Történelem

A polikaprolaktámot először 1938-ban, Németországban, az IG Farben -  nél dolgozó Paul Schlack állította elő a poliamid szálak (úgynevezett perlon) fonására szolgáló polimerként [2] . 1943-ban Németországban ipari polikaprolaktám gyártását hozták létre évi 3500 tonna kapacitással, fenolt alapanyagként használva . Először durva nejlonszálat állítottak elő, amelyet mesterséges sörteként használtak, majd polikaprolaktám szálak alapján ejtőernyőselymet, repülőgép-gumihoz zsinórt és vitorlázórepülők vontatókábelét [3] .

A Szovjetunióban Julia Rymasevskaya , Ivan Knunyants és Zakhar Rogovin 1942-ben megmutatta az ε-kaprolaktám lineáris polimerré történő polimerizálásának lehetőségét, és (1947-ben) egy sor munkát végeztek a szálképző poliamidok szintézisével kapcsolatban, amelyek során tanulmányozták. a ciklohexán - oximok kaprolaktámmá történő Beckmann-átrendeződésének feltételei, meghatározták a laktámok polimerizációjának és a poliamid monomerből való tisztításának optimális feltételeit, a Szovjetunióban az első polikaprolaktám gyártást 1948 -ban indították el a moszkvai régió Klin városában. .

Kapron a poliamid szál elnevezése Oroszországban (és korábban a Szovjetunióban ), egy másik elterjedt poliamid szál maga a nejlon , amelyet Oroszországban (és korábban a Szovjetunióban) anidnak neveztek, amely tulajdonságaiban közel áll a nejlonhoz, és jellemzői. hasonló alkalmazás.

Getting

A kapron előállításához először csökkentett nyomáson és hőmérsékleten a fenolt hidrogénezéssel ciklohexanonná alakítják [ 4 ] : ​​139-140 [ 5] [6] . Egy másik, alapvetően eltérő módszer a ciklohexanon előállítására a később kifejlesztett fenolos hidrogénezési és ezt követő oxidációs eljárás volt a benzol [7] [8] . Ezután a ciklohexanon hidroxil-amin hatására ciklohexanon-oximmá alakul (1 → 2 az alábbi ábrán), és ebből kaprolaktámot nyernek a Beckmann-átrendeződés során kénsav hatására (2 → 3 az ábrán) [4] : 139-140 :

A polikaprolaktám (vagyis a kapron) szintézisét a kaprolaktám olvadék hidrolitikus polimerizációjával hajtják végre a „gyűrűnyitás-addíciós” mechanizmus szerint:

Tulajdonságok és alkalmazások

A kapron vagy kapronszál egy fehéren átlátszó, nagyon tartós anyag. A kapron rugalmassága sokkal nagyobb, mint a selyem . A capron erőssége a gyártás technológiájától és gondozásától függ. A 0,1 mm átmérőjű nejlonszál 0,55 kg súlyt bír el.

Külföldön a kapron típusú szintetikus szálat perlonnak és nylonnak nevezik . A Kapront többféle változatban gyártják; a kristálytiszta nylon tartósabb, mint az átlátszatlan, tompa sárgás vagy tejes árnyalattal.

A nagy szilárdság mellett a nylonszálakat a kopásállóság, az ismételt deformáció (hajlítás) jellemzi.

A nejlonszálak nem szívják fel a nedvességet, így nedves állapotban sem veszítenek erejéből. De a kapronszálnak vannak hátrányai is. Nem túl ellenálló a savak hatásával szemben - a kapron makromolekulák hidrolízisen mennek keresztül az amidkötések helyén. A capron hőállósága is viszonylag alacsony. Melegítéskor szilárdsága csökken, 215 ° C-on megolvad.

A nylonból köteleket, halászhálókat, horgászzsinórt, gitárhúrokat, szűrőanyagokat, zsinórszövetet (például autógumikhoz ), valamint vágott szöveteket , harisnyákat és egyéb háztartási cikkeket készítenek. A capronból készült termékeket és a capronnal kombinálva széles körben használják a mindennapi életben. A Kapron cérnákat olyan ruhák varrására használják, amelyek sokkal olcsóbbak, mint a természetes anyagokból készült ruhák. Az autó- és repülőgépabroncsok váza kordszövetből készül.

Mivel hőre lágyuló műanyag, a nylon gyantát műanyagként is használják gépalkatrészek és mechanizmusok - fogaskerekek, perselyek, csapágyak és hasonlók - gyártásához, amelyek nagy szilárdsággal és kopásállósággal rendelkeznek. A Szovjetunió cipőiparában a kopásálló talpakat és talpakat nylongyantából készítettek Perlon márkanéven .

A Kapront széles körben használták ejtőernyők gyártásában . A természetes selymet helyettesíteni jött. A selyemmel ellentétben a kapron nem zsugorodik (nem hajlamos az alak „memorizálására”), nem rothad, nagyobb szilárdságú, ami ugyanolyan szükséges kupolaszilárdság mellett lehetővé teszi az anyag vékonyabbá tételét és jelentősen csökkenti súly.

Jegyzetek

1. ↑ Kharitonov V.M. Poliamid szálak // Rövid kémiai lexikon / Szerk. számol I. L. Knunyants (felelős szerk.) és mások - M . : Soviet Encyclopedia , 1965. - T. 4. Pyrometallurgy-S .
2. ↑ Hutten, Irwin Marshall. A nem szőtt szűrőanyagok kézikönyve. — Elsevier, 2007.03.23. — ISBN 9781856174411 .
3. ↑ Kaprolaktám előállítása / Szerk. V. I. Ovchinnikov és V. R. Ruchinsky. "Kémia", M. 2001.
4. ↑ 1 2 Plate A.F. Modern petrolchemistry // Olvasókönyv a szerves kémiáról. Diáksegély. - M . : Nevelés , 1975. - S. 129-147 .
5. ↑ Wolf, 1977 , p. 7.
6. ↑ Clare, 1966 , p. 70.
7. ↑ Vladimirov S. Kapron a benzolból // Kémia és élet . - 1965. - 1. sz . - S. 28-29 .
8. ↑ Wolf, 1977 , p. nyolc.

Irodalom

• Wolf L. A., Khaitin B. Sh . Polikaproamid gyártása. — M .: Kémia , 1977. — 207 p.
• Clare G., Fritzsche E., Grebe F. Szintetikus poliamid szálak. — M .: Mir , 1966. — 683 p.

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)