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.

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 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