Характеристики, применение и производство полиацеталя
В промышленности широко применяется полиацеталь, который также называют полиформальдегидом, полиметиленоксидом или полиоксиметиленом. Этот антифрикционный термопластичный материал обладает высоким уровнем упругости, износостойкостью и устойчивостью к нагрузкам. В результате его свойств полимер применяется в различных областях промышленности.
Широкую популярность на рынке полимеров приобрел полиоксиметилен — материал, который представлен двумя основными типами: гомополимером и сополимером, методы производства которых отличаются друг от друга. При этом оба типа материалов обладают одинаковыми эксплуатационными характеристиками. Среди уникальных свойств полиоксиметилена можно выделить: твердость и жесткость, которые обеспечивают его высокую стойкость к ударным нагрузкам; износостойкость; низкий коэффициент трения; нетоксичность, что позволяет использовать его в пищевой промышленности; пружинные свойства, возможность к поляризации в электрическом поле; химическое сопротивление многим органическим веществам, маслам, автомобильному топливу, слабым щелочам и кислотам; а также стойкость к растрескиванию.
Помимо этого, полиформальдегид обладает и эстетическими характеристиками, включающими привлекательную блестящую поверхность. Его можно красить, маркировать при помощи лазера и сваривать ультразвуком. Однако у этого полимера есть минусы: он неустойчив к воздействию радиации и сильных кислот.
Ассортимент полиацеталя представлен несколькими группами материалов. К основному типу относятся гомополимеры и сополимеры, а также их модификации. В этой группе есть сополимеры и гомополимеры с улучшенными технологическими свойствами, а также полимеры для использования в контакте с водой и полимеры, которые обладают повышенной стойкостью к УФ-излучению.
Наполненные и армированные полиацетали получили широкое распространение. Материалы со стеклянными микросферами, рубленым стекловолокном, мелом, тальком обладают повышенной упругостью и прочностью при разрыве. Именно благодаря этому свойству они широко используются при производстве формованных деталей, имеющих стабильные размеры. К числу наполненных и армированных полимеров также относятся материалы с калийтитанатными монокристаллическими волокнами, которые обладают высочайшей упругостью и сниженной скоростью износа.
Еще одну группу материалов составляют модифицированные марки, отличающиеся отличными трибологическими характеристиками и получаемые за счет использования особых модификаторов, таких как воск, мел, силиконовое масло, дисульфид молибдена (MoS2) и ПТФЭ. При использовании углеродных волокон или электропроводящей сажи можно получить полимер с высокой электропроводностью, что делает этот материал незаменимым при производстве деталей, связанных с электроникой.
Полимерные смеси с высокой ударной вязкостью представляют собой материалы, полученные при модификации полимеров с термопластичными полиуретановыми эластомерами. Они обладают повышенной деформируемостью, эластичностью и поглощалием энергии при ударе, что делает их идеальными для изготовления деталей, устанавливаемых на автомобилях, бытовых приборах и работающих в критическом режиме.
Новейшая разработка на рынке полиацеталя — это хостаформ S9243 и S9244 с каучуком, которые отличаются высокой вязкостью и прочностью стыков. Они также обладают повышенной устойчивостью к надрезам.
Статья об искусстве переработки материала при изготовлении различных видов изделий.
При производстве стержней, втулок, труб, листов и гранул, которые служат заготовками для последующей переработки, широко применяются полиацеталы различных типов. Особенно популярен полиформальдегид, который нашел применение в машиностроении, медицине, электротехнике, пищевой и текстильной промышленности.
Изделия из полиформальдегида получают несколькими способами, в том числе литьем под давлением. Данный метод является основным и используется для изготовления большинства типов изделий, составляя около 90% производства. Для производства изделий с повышенной устойчивостью к плавлению, применяется метод раздувного формования, который предусматривает использование специальных сополимеров. Также используются методы прессования и экструзии для изготовления высокомолекулярных стержней и панелей.
На сегодняшний день ученые посвящают свои усилия увеличению производительности и снижению стоимости производства. Для этого разрабатываются машины с микропроцессорным управлением, которые позволяют создавать новые типы продуктов, включая легкотекучие. Также важным является повторное использование стружки полимерных заготовок, что является экономически целесообразным.
Свойства полиацеталя, такие как твердость, эластичность, жесткость, вязкость и устойчивость к смазочным материалам, делают его незаменимым для различных областей техники. В России до 40% данного полимера используется в автомобильной промышленности, а до 25% - в производстве конторских и бытовых приборов. В мире главными отраслями применения полиацеталя являются электротехника и автомобильная промышленность (по 23%), а также производство потребительских товаров (21%).
Полиацеталь в гранулах и других формах широко используется в механике – для производства зубчатых колес и передач, подшипников, эксцентриков, конвейерных роликов и многого другого. Благодаря физиологической инертности и возможности использования в воде при высоких температурах до 80 °C, этот полимер также применяется для производства пищевых упаковок.
Полиформальдегид обладает хорошей устойчивостью к агрессивным соединениям, что делает его идеальным материалом для производства деталей насосов, фланцев и других комплектующих для химического оборудования. Изоляторы для электротехники также изготавливаются из этого материала благодаря его негигроскопичности.
Формальдегид (полиформальдегид) применяется для производства различных товаров бытового назначения, таких как счетчики воды и газа, элементы одноразовых шприцев и топливных насосов, стеклоподъемники и другое. Его устойчивость к химическому воздействию и гидролизу позволяет использовать его в кабельной промышленности для производства труб, фитингов и контейнеров.
Форма заготовок также влияет на особенности применения этого материала. Так, полиацеталь в пластинах, стержнях и плитах отличается высокой прочностью при низких температурах, поэтому широко используется для производства оборудования, используемого в сельском хозяйстве, промышленности и строительстве.
Статья о производстве полиацеталя в России
Для последних нескольких лет спрос на полиоксиметилен значительно увеличился в России. В 2011 году спрос на него вырос на целых 56%. С тех пор уровень его закупок закрепился на новом уровне. Эксперты прогнозируют среднегодовой рост потребления полиацеталей на уровне 5% в Европе и 6–7% в мире (уровень спроса ожидается наиболее существенно увеличиться в Китае). Этот процесс непременно затронет и рынок России. Согласно мнению специалистов, объем потребления этого материала будет расти в связи с расширением возможных применений в медицине, автомобилестроении и санитарии.
Общий объем отечественного рынка полиацеталя оценивается в 4 тысячи тонн в год. 60–70% этого объема составляют производители из России. Южная Корея является одним из лидирующих импортеров, откуда поставляется 58% зарубежного полиформальдегида. Основной иностранный поставщик – KOREA Engineering Plastics Co. Ltd., который составляет 32,5% от общего объема импортируемых закупок. На данный момент компания "МетПромStar" является одним из главных представителей отечественного рынка этого полимера. Наиболее популярным среди отечественных производителей являются стержни и пластины из полиацеталя.
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