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.

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 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