Капрон

Коротко

• Синтезував 1938 року Пауль Шлак у німецькому концерні IG Farben; у Німеччині продавали під назвою «перлон».
• У СРСР промисловий випуск почався 1948 року в місті Клин під Москвою під назвою «капрон».
• Міцний на розрив, пружний, стійкий до стирання; плавиться близько 215–218 °C, поглинає до 2,4 % води.
• З капрону роблять одяг і трикотаж, риболовні сітки й волосінь, корд для шин, шестерні та вкладиші підшипників.

Наприкінці 1930-х років у США вже був запатентований нейлон-6,6. Німецькому хімікові Паулю Шлаку з концерну IG Farben треба було отримати матеріал із подібними властивостями, не порушуючи американського патенту. 1938 року він синтезував полікапролактам, який згодом у Німеччині продавали як перлон, а в Радянському Союзі — як капрон.

Як отримують

Вихідна речовина — капролактам, циклічна сполука з шести атомів вуглецю та атома азоту в кільці. Його нагрівають приблизно до 260 °C в атмосфері азоту протягом 4–5 годин. Кільце розкривається, і молекули з’єднуються в довгі ланцюги поліаміду. На відміну від більшості нейлонів, це не поліконденсація, а полімеризація з розкриттям циклу. Розплав продавлюють крізь фільєри — пластини з дрібними отворами — і отримують нитки.

Історія виробництва

• 1938 — Пауль Шлак синтезує полімер; приблизно тоді ж його незалежно отримує японський хімік Кохеї Хосіно з компанії Toray.
• 1943 — у Німеччині запущено промислове виробництво потужністю 3500 т на рік; перлон ішов на парашути, корд авіаційних шин і буксирні троси для планерів.
• 1942–1947 — радянські хіміки Рімашевський, Кнунянц і Роговін вивчали полімеризацію капролактаму.
• 1948 — початок виробництва капрону в Клину Московської області.

Властивості

Властивість	Значення
Температура плавлення	≈ 215–218 °C
Температура склування	47 °C
Густина	≈ 1,14 г/см³
Водопоглинання	до 2,4 % маси

Капрон міцний на розрив, пружний, стійкий до стирання й багаторазових згинань, не мнеться. Слабкі сторони — чутливість до кислот і помірна термостійкість.

Застосування

З капронових ниток виготовляють одяг і трикотаж, риболовні сітки й волосінь, фільтрувальні матеріали, корд для автомобільних і авіаційних шин. Капронову смолу використовують як конструкційний пластик для шестерень, вкладишів підшипників та інших деталей машин в автомобільній, авіаційній та електронній промисловості. У Європі найбільшими виробниками поліаміду-6 є компанії Fibrant, BASF і Lanxess.

Запитання

Чим капрон відрізняється від нейлону?

«Нейлон» — загальна назва поліамідів. Перший промисловий нейлон, створений у США, — нейлон-6,6 — отримують поліконденсацією двох речовин. Капрон, або нейлон-6, виготовляють з однієї сполуки — капролактаму — розкриттям її кільця. За властивостями вони близькі; саме тому Шлак і шукав шлях отримати подібний матеріал в обхід американського патенту.

Чи можна переробити капрон?

Біологічно капрон розкладається погано, зокрема через міцні водневі зв’язки між полімерними ланцюгами. 2023 року дослідники Північно-Західного університету в США запропонували каталізатори на основі рідкісноземельних металів, які за 220 °C розщеплюють нейлон-6 назад до капролактаму, придатного для нового синтезу.

Див. також

• Розділ «Одяг, текстиль» Тканини, волокна, елементи одягу та текстильне виробництво.
• Розділ «Хімія» Хімічні елементи, органічна й неорганічна хімія, аналітичні методи, хіміки.

Джерела

1. Капрон — Вікіпедія (українська)
2. Nylon 6 — Wikipedia (англійська)
3. Wikidata: Q109454

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.