Характеристики, применение и производство полиацеталя
Полиацеталь – это термопластичный материал, который применяется в качестве антифрикционного покрытия. Его также называют полиформальдегидом, полиметиленоксидом или полиоксиметиленом. Одной из высоко оцениваемых характеристик этого полимера является его высокий уровень эластичности, а также износостойкость и устойчивость к нагрузкам. Благодаря этим свойствам, материал нашел широкое применение в различных отраслях промышленности.
Полиацетал, также известный как полиформальдегид, включает в себя два основных типа полимеров: гомополимер и сополимер. Хотя эти типы отличаются друг от друга методом производства, они имеют сходные эксплуатационные характеристики. Полиацетал обладает уникальными свойствами, среди которых выделяются:
- Твердость и жесткость, обеспечивающие высокую стойкость к ударным нагрузкам;
- Усталостная прочность при динамических нагрузках;
- Низкая ползучесть в условиях высоких температур;
- Износостойкость;
- Низкий коэффициент трения;
- Нетоксичность, что дает возможность использования полимера в пищевой промышленности;
- Размерная стабильность, делающая материал идеальным решением для производства высокоточных деталей;
- Пружинные свойства;
- Способность к поляризации в электрическом поле;
- Возможность длительного использования при температурах от -60 до +100-135 °С;
- Химическая стойкость к многим органическим веществам, маслам, автомобильному топливу, слабым кислотам и щелочам;
- Превосходная обрабатываемость;
- Стойкость к растрескиванию.
Помимо своих свойств, полиформальдегид также обладает эстетическими качествами, такими как блистающая поверхность, возможность краски, маркировки при помощи лазера и сварки ультразвуком. Его недостатки включают неустойчивость к воздействию радиации и сильных кислот.
Ассортимент полиацеталя включает несколько групп материалов:
- Основной тип, включающий гомополимеры, сополимеры и некоторые модификации высоко стабилизированных сополимеров и гомополимеров. Эти полимеры имеют усовершенствованные технические свойства, и предназначены для использования в контакте с водой и при высокой температуре.
- Наполненные и армированные полиацетали. Они обладают повышенной упругостью и прочностью при разрыве, благодаря содержанию в составе стеклянных микросфер, рубленого стекловолокна, мела и талька. Эти материалы наиболее подходят для формованных деталей с устойчивыми размерами. В эту группу также входят материалы с калийтитанатными монокристаллическими волокнами, обладающие высочайшей упругостью и сниженной скоростью износа.
- Модифицированные марки. Такие полиацетали имеют отличные трибологические характеристики благодаря использованию особых модификаторов, таких как воск, мел, силиконовое масло, дисульфид молибдена (MoS2) и ПТФЭ. Для производства материала повышенной износостойкости используются смеси сверхвысокомолекулярного полиэтилена и сополимеров. Добавление эластомера в такие смеси обеспечивает сохранение повышенной вязкости материала.
- Полимерные смеси с высокой ударной вязкостью. Эти модифицированные полимеры содержат термопластичные полиуретановые эластомеры. Они обладают повышенной деформируемостью, эластичностью и повышенным уровнем поглощения энергии при ударе, но при этом имеют сниженную твердость, жесткость и теплостойкость, что делает их идеальным решением для изготовления деталей, устанавливаемых на автомобилях и бытовых приборах.
Недавно на рынок вышла новая разработка – хостаформ S9243 и S9244 с каучуком. Эти полимеры обладают высокой вязкостью, в том числе с надрезом, и обеспечивают прочность стыков.
Переработка материала
Изделия, изготовленные из полиацеталя, включают стержни, втулки, трубы, листы и гранулы, которые служат заготовками для последующей переработки. Полиформальдегид широко применяется в машиностроении, медицине, электротехнике, пищевой и текстильной промышленности.
Существует несколько способов получения изделий из полиформальдегида, но наиболее распространенным является метод литья под давлением, который составляет 90% всех изделий. Этим способом можно производить практически все типы изделий. Второй по популярности метод - метод раздувного формования, который использует специальные сополимеры, обладающие повышенной устойчивостью к плавлению. Еще один метод, используемый в настоящее время, - прессование. Кроме того, для производства высокомолекулярных стержней и панелей используется метод экструзии.
Ученые активно работают над повышением производительности при изготовлении изделий из полиацеталя и снижением себестоимости производства при помощи машин с микропроцессорным управлением. Новые типы продуктов, такие как легкотекучие, также могут быть обработаны эти машинами. Экономически оправданным является повторное использование стружки полимерных заготовок.
Использование полиацеталя в различных отраслях
Полиацеталь – это полимер, который обладает различными свойствами, такими как эластичность, твердость, жесткость, вязкость, стойкость к смазочным материалам и другим. Благодаря своим свойствам этот полимер находит широкое применение в различных областях техники.
В России до 40% полиацеталя используется в автомобилестроении. Вторая по значимости сфера использования – это электроника, производство конторских и бытовых приборов (до 25%). В мировой практике главными отраслями применения этого полимера являются электротехника и автомобилестроение (по 23%), а также потребительские товары (21%).
Полиацеталь в гранулах и других формах находит свое применение в механике. Он используется для изготовления зубчатых колес и передач, подшипников, конвейерных роликов, эксцентриков и многого другого. Благодаря физиологической инертности и возможности использования в воде при температуре до 80 °C, этот полимер можно использовать в производстве пищевых упаковок.
Полиформальдегид не гигроскопичен, поэтому он широко используется в электротехнике (например, для изоляторов). Возможность его применения в химической промышленности обусловлена устойчивостью к воздействию агрессивных соединений. Детали насосов, фланцы и другие комплектующие для химоборудования изготавливают из полиформальдегида, благодаря его свойствам.
Формальдегид (полиформальдегид) широко применяется в производстве бытовых товаров, таких как счетчики воды и газа, элементы одноразовых шприцев, топливные насосы и стеклоподъемники. Он также применяется в кабельной промышленности, при производстве труб, фитингов и контейнеров, благодаря своей стойкости к химическому воздействию и гидролизу.
Наконец, особенности использования полиацеталя в значительной степени зависят от его формы заготовок. Полиацеталь в пластинах, стержнях и плитах обладает повышенной прочностью при низких температурах, поэтому он широко используется при производстве сельскохозяйственного, промышленного и строительного оборудования.
Производство полиацеталя: увеличение спроса и перспективы
Популярность полиоксиметиленов на российском рынке продолжает расти. В 2011 году спрос на этот полимер вырос на 56%, после чего на новом уровне закрепился общий объем его закупок. Эксперты прогнозируют дальнейший рост потребления полиацеталей в Европе на уровне 5% и в мире – 6-7% (для Китая ожидается наиболее быстрый рост спроса). Расширение области его использования в автомобилестроении, медицине и санитарии станет главным фактором роста потребления данного материала.
Общий объем отечественного рынка данного полимера составляет около 4 тысяч тонн в год. Продукция отечественных производителей занимает 60-70% от этого объема. Лидером среди импортеров является Южная Корея. Доля этой страны в импорте полиформальдегида составляет 58%. Одним из крупных представителей отечественного рынка является компания «МетПромStar». Стержни и пластины из полиацеталя находят наибольший спрос среди отечественных переработчиков данного полимера.
Таким образом, рынок полиацеталя в России ожидает дальнейший рост спроса и выгодные перспективы, что представляет интерес как для отечественных, так и для зарубежных производителей данного полимера.
Заготовки из полиформальдегида: цена и характеристики
Цена на полиформальдегид зависит от нескольких факторов, среди которых - тип и марка проката, компания изготовителя, условия продажи и поставки, размер покупаемой партии и другие параметры. Оптовая стоимость пластины толщиной 20 мм и размером 1000х1000 мм начинается от 17 300 рублей. Лист такой же толщины, но размером 1000х2000 мм будет стоить от 35 000 рублей. Пластины размером 10х1000х1000 или 5х1000х2000 мм можно купить за 11 000 рублей.
Если нужны стержни полиформальдегида, то они обойдутся немного дешевле. Стержни с весом 0,3 кг (15х1000 мм) продаются по цене от 93 до 221 рубля у разных поставщиков. Стержень весом 2,5 кг (45х1000 мм) можно приобрести как за 665, так и за 1644 рублей. Цена стержня весом 11,7 кг (100х1000 мм) составляет от 3113 до 8118 рублей. Розничная цена зачастую выше оптовой на 10-15%, иногда больше, в зависимости от условий закупки.
Причина широкого распространения полиформальдегида - это сочетание доступной цены и высокой вязкости, а также устойчивости к внешней среде. Материал наиболее востребован для производства автомобилей и электроники благодаря превосходным эксплуатационным характеристикам.
Фото: freepik.com