Характеристики, применение и производство полиацеталя
Полиакетал - это термопластический материал с замечательными свойствами антифрикциона, который известен под несколькими названиями: полиформальдегид, полиметиленоксид или полиоксиметилен. Это полимер имеет высокую степень упругости, способность выдерживать большие нагрузки и долговечность, что привело к его широкому применению во многих отраслях 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.
Материалы из полиацеталя – стержни, втулки, трубы, листы и гранулы – широко применяются в различных отраслях, включая машиностроение, медицину, электротехнику, пищевую и текстильную промышленность. Для изготовления изделий из полиформальдегида используются несколько методов, но главный – литье под давлением. Оно позволяет получить до 90% всей продукции. Однако также существуют методы раздувного формования, прессования и экструзии.
Ученые трудятся над повышением эффективности производства деталей из полиацеталя. Для снижения затрат разрабатываются машины с микропроцессорным управлением, которые со временем могут помочь производителям создавать новые более легкие продукты. Стружка полимерных заготовок также может быть повторно использована, что экономически оправдано.
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.
Производство полиацеталя и его рынок в России
Российский рынок полиацеталя испытывает стремительный рост. За последние несколько лет потребление полиоксиметилена в России значительно выросло. В 2011 году был зафиксирован скачок спроса на целых 56%, после чего объем его закупок закрепился на новом уровне. Эксперты прогнозируют среднегодовой рост потребления полиацеталей в странах Европы на отметке в 5%, а в мире - на 6-7% (особенно высокий рост спроса ожидается на Китайском рынке). Этот процесс затронет и российский рынок. Специалисты прогнозируют дальнейший рост потребления полимера за счет расширения возможностей его применения в автомобилестроении, медицине и санитарии.
Общий объем отечественного рынка полиацеталя составляет около 4 тысяч тонн ежегодно. Около 60-70% от этих объемов составляет продукция отечественных производителей. Лидером среди импортеров является Южная Корея, которая поставляет 58% зарубежного полиформальдегида. Ведущим иностранным поставщиком является KOREA Engineering Plastics Co. Ltd., который поставляет 32,5% импортных закупок. В настоящее время одним из крупных игроков на отечественном рынке является компания "МетПромStar". Востребованием у отечественных переработчиков пользуются стержни и пластины из полиацеталя.
Заготовки из полиацеталя: цены и особенности выбора
При выборе заготовок из полиацеталя стоит учитывать несколько факторов, которые могут повлиять на их стоимость. К таким факторам относятся марка проката, производитель, объем заказа, условия поставки и др. В среднем оптовая цена на пластину толщиной 20 мм и размером 1000х1000 мм начинается от 17 300 рублей. Если выбрать лист той же толщины, но размером 1000х2000 мм, то его стоимость начинается от 35 000 рублей. Также можно купить пласть более мелких размеров, например, 10х1000х1000 мм или 5х1000х2000 мм, которые обойдутся в 11 000 рублей.
Если нужны стержни из полиацеталя, их стоимость может быть немного дешевле. Стержень весом 0,3 кг (15х1000 мм) можно приобрести у различных поставщиков в диапазоне от 93 до 221 рубля. Стержень весом 2,5 кг (45х1000 мм) будет стоить от 665 до 1644 рублей, а стержень весом 11,7 кг (100х1000 мм) – от 3113 до 8118 рублей. Стоит помнить, что розничная цена на заготовки из полиацеталя может отличаться от оптовой на 10-15% и более.
Несмотря на стоимость, полиацеталь пользуется популярностью благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам: высокая вязкость и устойчивость к воздействию негативных факторов окружающей среды. Именно поэтому этот материал широко используется в автомобильном производстве и электронике.
Фото: freepik.com