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.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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 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 необходимо учитывать несколько факторов, влияющих на их стоимость. К ним относятся тип и марка проката, производитель, условия продажи и поставки, а также объем закупаемой партии. Оптовая цена пластины толщиной 20 мм и размером 1000х1000 мм начинается от 17 300 рублей, в то время как лист такой же толщины, но размером 1000х2000 мм, будет стоить от 35 000 рублей. Если же выбирать пластину размером 10х1000х1000 или 5х1000х2000 мм, то ее стоимость составит около 11 000 рублей.

Стержни из полиацеталя можно приобрести немного дешевле. Например, изделие весом 0,3 кг (15х1000 мм) продается различными поставщиками в диапазоне от 93 до 221 рубля. Стержень весом 2,5 кг (45х1000 мм) можно приобрести как за 665, так и за 1644 рубля. Стоимость стержня весом 11,7 кг (100х1000 мм) может составлять от 3113 до 8118 рублей.

При покупке на оптовой основе стоимость заметно ниже, чем при розничном приобретении. Разница может достигать 10–15% и более в зависимости от условий закупки.

Полиацеталь широко применяется в автомобильной промышленности и электронике благодаря высокой вязкости и устойчивости к негативным воздействиям внешней среды. Цена на данный материал доступна, что сделало его популярным выбором в различных отраслях.

Фото: freepik.com