Kapron

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 november 2021; kontroller kräver 6 redigeringar .

Kapron (poly-ε-kaproamid, nylon - 6, polyamid 6) är en syntetisk polyamidfiber som härrör från petroleum, en polymerisationsprodukt av kaprolaktam . Polymerformeln är [−HN(CH 2 ) 5 CO−] n [1] .

Historik

För första gången syntetiserades polykaprolaktam som en polymer för spinning av polyamidfibrer (kallad perlon) 1938 i Tyskland av Paul Schlack ,  som arbetade på IG Farben [2] . 1943 etablerades en industriell produktion av polykaprolaktam med en kapacitet på 3 500 ton per år i Tyskland, med fenol som råvara . Först tillverkades grov nylonfiber som användes som konstgjord borst, sedan började man, baserat på polykaprolaktamfibrer, tillverka fallskärmssilke, snöre till flygplansdäck och dragkablar för segelflygplan [3] .

I Sovjetunionen visade Yulia Rymashevskaya , Ivan Knunyants och Zakhar Rogovin 1942 möjligheten att polymerisera ε-kaprolaktam till en linjär polymer och utförde (1947) en serie arbeten om syntesen av fiberbildande polyamider, under vilka de studerade villkoren för Beckmann-omlagringen av cyklohexanoximer till kaprolaktam, bestämde de optimala förhållandena för polymerisation av laktamer och rening av polyamid från monomeren, den första produktionen av polykaprolaktam i Sovjetunionen lanserades 1948 i staden Klin, Moskva-regionen .

Kapron är namnet som antagits för denna polyamidfiber i Ryssland (och tidigare i Sovjetunionen ), en annan vanlig polyamidfiber är nylon själv , kallad i Ryssland (och tidigare kallad i Sovjetunionen) anid, som är nära nylon i egenskaper och har en liknande applikation.

Får

För att erhålla kapron, först, vid reducerat tryck och temperatur, omvandlas fenol till cyklohexanon genom hydrering [4] : 139-140 [5] [6] . En annan, fundamentalt annorlunda metod för att erhålla cyklohexanon var den senare utvecklade fenoliska processen för hydrering och efterföljande oxidation av bensen [7] [8] . Sedan omvandlas cyklohexanon till cyklohexanonoxim genom inverkan av hydroxylamin (1 → 2 i figuren nedan), och kaprolaktam erhålls från det under Beckmann-omlagringen under inverkan av svavelsyra (2 → 3 i figuren) [4] : 139-140 :

Syntesen av polykaprolaktam (det vill säga kapron) utförs genom hydrolytisk polymerisation av kaprolaktamsmältan enligt mekanismen för "ringöppningstillsats":

Egenskaper och applikationer

Kapron eller kapronfiber är ett vitt genomskinligt, mycket hållbart ämne. Kaprons elasticitet är mycket högre än silkes . Styrkan hos kapron beror på tekniken och skötseln av produktionen. En nylontråd med en diameter på 0,1 mm tål en vikt på 0,55 kg.

Utomlands kallas syntetfiber av kaprontyp perlon och nylon . Kapron tillverkas i flera varianter; Kristallklart nylon är mer hållbart än ogenomskinligt med en matt gulaktig eller mjölkaktig nyans.

Tillsammans med hög hållfasthet kännetecknas nylonfibrer av motståndskraft mot nötning, verkan av upprepad deformation (böjar).

Nylonfibrer absorberar inte fukt, så de tappar inte styrka när de är våta. Men kapronfiber har också nackdelar. Det är inte särskilt motståndskraftigt mot verkan av syror - kapronmakromolekyler genomgår hydrolys på platsen för amidbindningar. Värmebeständigheten hos kapron är också relativt låg. Vid uppvärmning minskar dess styrka, vid 215 ° C uppstår smältning.

Nylon används för att tillverka rep, fiskenät, fiskelina, gitarrsträngar, filtermaterial, sladdtyg (till exempel för bildäck ), såväl som bastyger , strumpor och andra hushållsartiklar. Produkter från capron, och i kombination med capron, används ofta i vardagen. Kaprontrådar används för att sy kläder som är mycket billigare än kläder gjorda av naturmaterial. Stommena på bil- och flygdäck är gjorda av sladdtyg.

Eftersom det är termoplastiskt används nylonharts också som plast för tillverkning av maskindelar och mekanismer - kugghjul, bussningar, lager och liknande, som utmärker sig genom stor styrka och slitstyrka. I skoindustrin i Sovjetunionen tillverkades slitstarka sulor och sulor av nylonharts under handelsnamnet Perlon .

Kapron användes i stor utsträckning vid tillverkning av fallskärmar . Han kom att ersätta naturligt siden. Till skillnad från siden, krymper inte kapron (det är inte benäget att "memorera" formen), det ruttnar inte, det har större styrka, vilket med samma erforderliga kupolstyrka gör det möjligt att göra tyget tunnare och avsevärt minska vikt.

Anteckningar

  1. ↑ Kharitonov V.M. Polyamidfibrer // Brief Chemical Encyclopedia / Ed. räkna I. L. Knunyants (ansvarig red.) och andra - M . : Soviet Encyclopedia , 1965. - T. 4. Pyrometallurgy-S .
  2. ↑ Hutten, Irwin Marshall. Handbok för nonwoven filtermedia. — Elsevier, 2007-03-23. — ISBN 9781856174411 .
  3. ↑ Tillverkning av caprolactam / Ed. V. I. Ovchinnikov och V. R. Ruchinsky. "Kemi", M. 2001.
  4. ↑ 1 2 Plate A.F. Modern petrochemistry // Läsebok om organisk kemi. Studiehjälp. - M . : Education , 1975. - S. 129-147 .
  5. ↑ Wolf, 1977 , sid. 7.
  6. ↑ Clare, 1966 , sid. 70.
  7. ↑ Vladimirov S. Kapron från bensen // Kemi och liv . - 1965. - Nr 1 . - S. 28-29 .
  8. ↑ Wolf, 1977 , sid. åtta.

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk