Kapron

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 1 noiembrie 2021; verificările necesită 6 modificări .

Kapron (poli-ε-caproamidă, nailon -6, poliamidă 6) este o fibră sintetică de poliamidă derivată din petrol, un produs de polimerizare al caprolactamei . Formula polimerului este [−HN(CH 2 ) 5 CO−] n [1] .

Istorie

Pentru prima dată, policaprolactama ca polimer pentru filarea fibrelor de poliamidă (numită perlon) a fost sintetizată în 1938 în Germania de Paul Schlack ,  care lucra la IG Farben [2] . În 1943, în Germania a fost înființată o producție industrială de policaprolactamă cu o capacitate de 3.500 de tone pe an, folosind fenolul ca materie primă . Mai întâi s-a produs fibră grosieră de nailon, care a fost folosită ca peri artificiali, apoi, pe baza de fibre de policaprolactamă, au început să producă mătase de parașute, snur pentru anvelopele de avioane și cabluri de remorcare pentru planoare [3] .

În URSS, Yulia Rymashevskaya , Ivan Knunyants și Zakhar Rogovin în 1942 au arătat posibilitatea polimerizării ε-caprolactamei într-un polimer liniar și au efectuat (în 1947) o serie de lucrări privind sinteza poliamidelor care formează fibre, în timpul cărora au studiat condițiile pentru rearanjarea Beckmann a ciclohexanoximelor în caprolactamă , au determinat condițiile optime pentru polimerizarea lactamelor și purificarea poliamidei din monomer, prima producție de policaprolactamă în URSS a fost lansată în 1948 în orașul Klin, Regiunea Moscova .

Kapron este numele adoptat pentru această fibră de poliamidă în Rusia (și mai devreme în URSS ), o altă fibră de poliamidă comună este nailonul însuși , numit în Rusia (și denumit anterior în URSS) anidă, care este aproape de nailon în proprietăți și are un aplicație similară.

Obținerea

Pentru a obține capron, mai întâi, la presiune și temperatură reduse, fenolul este transformat în ciclohexanonă prin hidrogenare [4] : ​​139-140 [5] [6] . O altă metodă, fundamental diferită, pentru obținerea ciclohexanonei a fost procesul fenolic dezvoltat mai târziu de hidrogenare și oxidarea ulterioară a benzenului [7] [8] . Apoi, ciclohexanona este transformată în ciclohexanonoximă prin acțiunea hidroxilaminei (1 → 2 în figura de mai jos), iar caprolactama este obținută din aceasta în timpul rearanjamentului Beckmann sub acțiunea acidului sulfuric (2 → 3 în figură) [4] : 139-140 :

Sinteza policaprolactamei (adică capronei) se realizează prin polimerizarea hidrolitică a topiturii de caprolactamă conform mecanismului de „adăugare-deschidere a inelului”:

Proprietăți și aplicații

Fibra de kapron sau capron este o substanță alb-transparentă, foarte durabilă. Elasticitatea capronului este mult mai mare decât mătasea . Puterea capronului depinde de tehnologia și îngrijirea producției. Un fir de nailon cu diametrul de 0,1 mm poate rezista la o greutate de 0,55 kg.

În străinătate, fibra sintetică de tip capron se numește perlon și nailon . Kapron este produs în mai multe soiuri; nailonul transparent este mai durabil decât opac, cu o nuanță gălbuie sau lăptoasă.

Alături de rezistența ridicată, fibrele de nailon se caracterizează prin rezistență la abraziune, acțiunea deformării repetate (îndoiri).

Fibrele de nailon nu absorb umezeala, astfel încât nu își pierd rezistența atunci când sunt umede. Dar fibra de capron are și dezavantaje. Nu este foarte rezistent la acțiunea acizilor - macromoleculele de capron suferă hidroliză la locul legăturilor amidice. Rezistența la căldură a capronului este, de asemenea, relativ scăzută. Când este încălzită, rezistența sa scade, la 215 ° C are loc topirea.

Nailonul este folosit pentru a face frânghii, plase de pescuit, fir de pescuit, corzi de chitară, materiale de filtrare, țesături de snur (de exemplu, pentru anvelopele auto ), precum și țesături de bază , ciorapi și alte bunuri de uz casnic. Produsele din capron și în combinație cu capron sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi. Firele Kapron sunt folosite pentru a coase haine mult mai ieftine decât hainele din materiale naturale. Carcasele anvelopelor pentru autoturisme și avioane sunt realizate din țesătură de snur.

Fiind termoplastică, rășina de nailon este folosită și ca material plastic pentru fabricarea pieselor și mecanismelor de mașini - roți dințate, bucșe, rulmenți și altele asemenea, care se disting prin rezistență mare și rezistență la uzură. În industria încălțămintei din URSS, tălpile și tălpile rezistente la uzură erau fabricate din rășină de nailon sub denumirea comercială Perlon .

Kapron a fost utilizat pe scară largă la fabricarea parașutelor . A venit să înlocuiască mătasea naturală. Spre deosebire de mătase, capronul nu se micșorează (nu este predispus să „memoreze” forma), nu putrezește, are o rezistență mai mare, ceea ce, cu aceeași rezistență necesară a domului, face posibilă subțirea țesăturii și reducerea semnificativă. greutate.

Note

  1. ↑ Kharitonov V.M. Fibre de poliamidă // Enciclopedie chimică scurtă / Ed. numara I. L. Knunyants (ed. responsabilă) și alții - M . : Enciclopedia sovietică , 1965. - T. 4. Pyrometalurgia-S .
  2. ↑ Hutten, Irwin Marshall. Manual de medii filtrante nețesute. — Elsevier, 23.03.2007. — ISBN 9781856174411 .
  3. ↑ Producția de caprolactamă / Ed. V. I. Ovchinnikov și V. R. Ruchinsky. „Chimie”, M. 2001.
  4. ↑ 1 2 Planşa A.F.Petrochimie modernă // Carte de lectură de chimie organică. Ajutor pentru studenți. - M . : Educaţie , 1975. - S. 129-147 .
  5. ↑ Wolf, 1977 , p. 7.
  6. ↑ Clare, 1966 , p. 70.
  7. ↑ Vladimirov S. Kapron din benzen // Chimie și viață . - 1965. - Nr. 1 . - S. 28-29 .
  8. ↑ Wolf, 1977 , p. opt.

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii