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.

Одним из самых популярных полимеров на рынке является полиацеталь, или полиоксиметилен. Он имеет два основных типа: гомополимер и сополимер, которые отличаются методами производства, но обладают сходными характеристиками эксплуатации. Полиоксиметилена присущи уникальные свойства, которые обеспечивают ему:

• стойкость к ударным нагрузкам
• усталостную прочность при динамических нагрузках
• низкую ползучесть при высоких температурах
• износостойкость
• низкий коэффициент трения
• нетоксичность
• размерная стабильность
• пружинные свойства
• способность к поляризации в электрическом поле
• возможность длительного использования при широком диапазоне температур окружающей среды
• химическое сопротивление многим органическим веществам, маслам, автомобильному топливу, слабым щелочам и кислотам.

Кроме того, полиацетал предоставляет привлекательную блестящую поверхность, может быть покрашен, маркирован лазером и сварен ультразвуком. Однако полиоксиметилен неустойчив к воздействиям радиации и сильным кислотам.

Существует несколько групп материалов, из которых состоит ассортимент полиацеталя. Основной тип включает в себя сополимеры и гомополимеры, а также модификации с улучшенными технологическими свойствами, которые могут применяться в контакте с водой, и полимеры со стойкостью к УФ-излучению. Существуют также наполненные и армированные полиацетали, которые имеют повышенную упругость и прочность при разрыве и широко используются при производстве формованных деталей, характеризующихся стабильными размерами. Они могут также содержать калийтитанатные монокристаллические волокна, обладающие высокой упругостью и сниженной скоростью износа. Еще одна группа материалов - модифицированные марки. Используя воск, мел, силиконовое масло, дисульфид молибдена (MoS2), ПТФЭ, получается материал повышенной износостойкости. Кроме того, полимеры с углеродными волокнами и электропроводящей сажей позволяют получить полимер с высокой электропроводностью, который добавляется в эластомерные смеси для сохранения повышенной вязкости. В последнее время материалы с матовой поверхностью также получили распространение, которые можно получить, например, при сплаве полиформальдегида со стекловолокном, сажей, эластомерами и матирующими наполнителями. Полимерные смеси с высокой ударной вязкостью производятся с термопластичными полиуретановыми эластомерами и широко используются при изготовлении деталей, которые устанавливаются на автомобилях, бытовых приборах и работают в критическом режиме.

На рынок также выходят новые разработки - хостаформ S9243 и S9244 с каучуком. Они отличаются высокой вязкостью, в том числе с надрезом, а также прочностью 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.

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 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