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.

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.

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.

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 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