Полипропилен и нейлон (полиамид):преимущества и недостатки для различных применений

Полипропилен и полиамид, широко известные как нейлон, являются двумя распространенными пластиками для изготовления деталей конечного назначения. Пластмассы изготавливаются из связанных полимеров и могут быть природными или синтетическими. Синтетические полимеры получают путем химического связывания мономеров с помощью тепла, давления и катализа.

Нейлон и полипропилен являются одними из самых популярных синтетических пластиков для производства благодаря их пластичности, универсальности и устойчивости к физическим нагрузкам. Дизайнеры и инженеры должны понимать основные различия между полипропиленом и нейлоном, чтобы определить, какой синтетический полимер лучше всего подходит для конкретного проекта.

Состав полипропилена и нейлона

Хотя и полипропилен, и нейлон являются синтетическими полимерами, их химическая структура различается по нескольким важным параметрам. Эти факторы способствуют их различиям в качестве, характеристиках и вариантах использования.

Полипропилен является аддитивным полимером, что означает, что он является результатом соединения мономеров посредством простых аддитивных реакций без образования побочных продуктов. Нейлон, с другой стороны, представляет собой конденсационный полимер, из которого молекулы воды удаляются при объединении мономеров полиамида.

Нейлон и полипропилен очень похожи, но из-за различий в их индивидуальной структуре существуют некоторые существенные различия, которые следует учитывать при выборе полипропилена и нейлона.

Преимущества полипропилена по сравнению с нейлоном

Хотя полипропилен и нейлон имеют некоторые общие характеристики, их механические характеристики различаются по нескольким важным параметрам.

И нейлон, и полипропилен прочны и устойчивы к нагрузкам, но полипропилен прочнее нейлона. На самом деле полипропилен иногда называют «сталью пластмасс» из-за его высокой прочности. Полипропилен выдерживает интенсивные физические нагрузки и коррозию, вызванную солнцем, плесенью, бактериями, гниением и маслами. Он также обладает высокой влагостойкостью, то есть полипропилен также устойчив к электричеству. Наряду с прочностью полипропилен в процессе производства может менять цвет и даже становиться прозрачным. Это качество, наряду с свариваемостью полипропилена, дает командам высокую степень гибкости при проектировании.

Благодаря низкой вязкости расплава полипропилен обладает прочностью и эластичностью. Низкая вязкость расплава позволяет легко использовать материалы для литья под давлением, которое основано на нагревании гранул термопластичной смолы до тех пор, пока они не расплавятся, что позволяет осуществлять литье под давлением, формование и охлаждение. Полипропиленовые гранулы имеют более низкую вязкость расплава, чем нейлон, что открывает перед полипропиленом больше возможностей и возможностей для литья под давлением.

Нейлон, как видно из его более высокой вязкости расплава, более термостойкий, чем полипропилен. Нейлон также представляет собой пластик с низким коэффициентом трения, что делает его идеальным для создания деталей, используемых в промышленных приложениях с высоким коэффициентом трения. В этих случаях нейлон будет сохранять свою форму и функциональность, не требуя особого смазывания или обслуживания. Нейлон также обеспечивает хорошую прочность и электрическое сопротивление, что делает детали из нейлона отличными электрическими изоляторами.

Нейлон более податлив, чем полипропилен, и может предложить командам разработчиков большую гибкость дизайна. Эта пластичность позволяет нейлоновым компонентам изгибаться, а не ломаться под воздействием нагрузки, поэтому инженеры могут создавать сложные формы, которые не треснут во время или после изготовления.

Наконец, стоит отметить, что и нейлон, и полипропилен доступны в категориях, соответствующих FDA. Таким образом, группы разработчиков, разрабатывающие детали для пищевой промышленности и производства напитков или медицинской промышленности, могут воспользоваться преимуществами полипропилена и нейлона.

Полипропилен и нейлон:примеры использования в производстве

Поскольку нейлон является отличным изолятором, его часто используют для изоляции электрических кабелей и замены алюминиевых компонентов в двигателях. Полипропилен, с другой стороны, часто используется в автомобильных аккумуляторах и полупроводниковых компонентах из-за его способности отклонять воду и растворители. Благодаря своей долговечности и стойкости к нагрузкам полипропилен также используется в резервуарах для химических веществ и гальванических покрытиях, а также в лабораторном оборудовании.

Пластичность нейлона позволяет повторно нагревать и формовать, что делает его лучшим выбором для прототипирования дизайна. Нейлон также представляет собой пластик с низким коэффициентом трения, идеально подходящий для многих деталей, которые выдерживают сопротивление, таких как колеса, уплотнения, прокладки и ролики. Хотя полипропилен менее гибок, чем нейлон, он может деформироваться, не ломаясь под нагрузкой, что также делает его идеальным материалом для движущихся компонентов, таких как шарниры или шестерни.

Когда дело доходит до производства, для литья под давлением можно использовать как нейлон, так и полипропилен. Поскольку полипропиленовые гранулы имеют более низкую вязкость расплава, чем нейлоновые гранулы, полипропилен легче использовать в методах литья под давлением. Из-за высокой теплоемкости нейлон, особенно нейлон 12, хорошо подходит для аддитивного производства, а также для литья под давлением.

Ограничения полипропилена по сравнению с нейлоном

Ни полипропилен, ни нейлон не обладают естественной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Однако, поскольку нейлон можно комбинировать с другими химическими добавками, вы можете легче снизить риск повреждения УФ-излучением, чем с полипропиленом. Одним из существенных ограничений нейлона является его высокое поглощение воды, что может резко изменить стабильность компонента после производства. К сожалению, нейлоны, обладающие большей гибкостью и ударопрочностью, часто более склонны к водопоглощению.

С другой стороны, поскольку полипропилен почти не имеет склонности к абсорбции, его обычно довольно трудно склеивать с другими материалами. На самом деле полипропилен настолько скользкий, что на нем практически невозможно рисовать. Нейлон, с другой стороны, предлагает больше вариантов отделки и постобработки благодаря своей текстуре поверхности. Кроме того, полипропилен подвержен коррозии из-за окисления и взаимодействия с хлорсодержащими растворителями.

Принятие обоснованных решений с помощью Fast Radius

Полипропилен и нейлон (или полиамид) — два похожих синтетических пластика с несколькими ключевыми отличиями. Нейлон обладает низким коэффициентом трения, более податлив и может выдерживать более высокие температуры, что делает его идеальным для прототипирования и производства компонентов, которые будут подвергаться воздействию сопротивления. Полипропилен прочнее нейлона и более устойчив к физическим нагрузкам, что делает его идеальным для высокопрочного оборудования.

Fast Radius может помочь вам выбрать между нейлоном и полипропиленом, а также целым рядом других производственных пластиков. Наша команда опытных инженеров, дизайнеров и технологов дает критически важную информацию о выборе материалов на основе ваших уникальных требований проекта. Более того, мы можем помочь оптимизировать весь процесс разработки вашего продукта, от концепции до поставки. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Получите более подробную информацию о материалах для литья под давлением, обработки с ЧПУ и т. д., посетив центр ресурсов Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату