новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка диметилового эфира в России
Исследование рынка изопропилацетата в России
Исследование рынка дилаурила пероксида в России
Исследование рынка изопропила пальмитата в России
Исследование рынка дидецилортофталата в России
Исследование рынка изооктана в России
Исследование рынка дибутоксиэтиладипата в России
Исследование рынка изононилового спирта в России
Исследование рынка диацетата натрия в России
Исследование рынка диизобутирилпероксида в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

ПОЛИАЦЕТАЛИ: достижения и прогресс


Полиацетали благодаря оптимальному комплексу свойств нашли широкое применение почти во всех отраслях  промышленности в качестве конструкционных материалов. Этому способствует как разработка новых марок, совершенствование существующих, так и поиск новых областей применения.


 

      Полиацетали (полиоксиметилены) занимают одно из ведущих мест среди технических конструкционных материалов. Известен целый ряд гомо- и сополимеров. В последние годы значительно увеличилось их потребление, расширились производственные мощности и возросло число производителей. Особое внимание уделялось разработке марок полиацеталей с высокой ударной вязкостью (смеси с эластомерами), повышенными электропроводными свойствами, наполненных и армированных материалов и т. д. Основные области применения полиацеталей - автомобилестроение, электроника и машиностроение.
      Существует много публикаций по производству, изучению молекулярного строения и свойств полиацеталей [1-15].
      Полиацетали широко использовались и в 1989 г. Если их мировое потребление в 1988 г. составило 305000 т [14], то в 1989 г. оно достигло 325000 т, т. е. прирост равен  6% и находится в пределах прогнозируемого [9, 14]. По оценке, потребление будет расти в последующие годы, однако, возможно, величина его прироста будет падать ниже в отдельные периоды времени и по некоторым регионам.
Все производители полиацеталей в зависимости от запросов заказчиков расширяют свое производство.       Существующий ассортимент этих полимеров можно разбить  на следующие группы:
      - главные типы полиацеталей с высокой текучестью;
      - наполненные и армированные полиацетали;
      - модифицированные марки, прежде всего с улучшенными антифрикционными свойствами и повышенной стойкостью к истиранию;
       - полимерные смеси с высокой ударной вязкостью.
       Эта структура характерна практически для всего ассортимента полиацеталей.

       Развитие во всех группах продуктов идет в направлении разработки специальных типов.


Основные типы
      Ранее целью разработок было расширение ассортимента полиацеталей [16], например, создание легкотекучих видов сополимеров [12]. В настоящее время усилия специалистов направлены на совершенствование существующих типов продуктов. Так, в ряде случаев уже длительное время пользуются спросом высокостабилизированные сополимеры. Наряду с этим испытываются и, вероятно, уже в этом году найдут промышленное применение полиацетали с повышенной термостабильностью и улучшенными технологическими свойствами [17]. В области гомополимеров наряду с основными видами получили внедрение новые материалы [18, 19] с улучшенными технологическими свойствами. Кроме того, был разработан новый высокомолекулярный тип гомополимеров для применения в контакте с водой (в основном он предлагается на рынке США).
      Опрос американских потребителей [17] показал необходимость повышения стабильности размеров изделий, а также их цвето- и светостойкости. Известно, что полиацетали подвержены атмосферному воздействию, поэтому при использовании их под открытым небом требуется специальная защита от УФ-излучения. Это обусловило создание полимеров, обладающих высокой светостойкостью. В связи с возросшими требованиями автомобильной промышленности (более жесткие и длительные условия испытаний, растущий спрос на материалы ярких цветов) усилия разработчиков были направлены на создание гомо- и сополимеров с улучшенной стойкостью к УФ-излучению [17].

Наполненные и армированные материалы
      Полиацетали с наполнителями волокнистого  типа, например со стеклянными микросферами, отличаются повышенным по сравнению с основным материалом модулем упругости, а также меньшей и практически независимой от направления литья усадкой. Поэтому они служат для изготовления жестких формованных деталей со стабильными размерами. Появился ряд продуктов с минеральными наполнителями для изготовления деталей с повышенной стабильностью размеров. В качестве наполнителей используются рубленное стекловолокно, тальк, мел или волластонит с необработанной и покрытой поверхностью для улучшения сшиваемости. 
      Композиции со стекловолокнистым наполнителем содержат от 10 до 40% стекловолокна, иногда применяются смеси стекловолокно - стеклянные микросферы. Это позволяет повысить прочность при разрыве путем применения стекловолокна со специально разработанными аппретами или соответствующих химических связующих. Это в одинаковой мере касается гомо- и сополимеров. 
      Особое положение занимают калийтитанатные монокристаллические волокна: они обеспечивают значительное повышение модуля упругости полиацеталей и снижение скорости износа без изменения прочности при разрыве. На рынке предлагается по крайней мере один такой компаунд. Углеродные волокна также обладают двойным действием: они повышают модуль упругости и электропроводность материалов. При современном уровне цен армированные углеродными волокнами полиацетали постепенно приобретают все большее значение, о чем свидетельствует возросшее число предлагаемых типов продуктов.

Модифицированные типы продуктов
      Основные типы полиацеталей характеризуются хорошими трибологическими свойствами, однако в некоторых областях применения требуется улучшение этих характеристик. С этой целью предлагаются специальные типы модификаторов  (воск, МоS2, мел, ПТФЭ, силиконовое масло). Они улучшают антифрикционные свойства или износостойкость. Разработан один тип гомополимера, в котором смазка химически связана с молекулой полимера. Кроме того, созданы смеси из сополимеров и сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Они обладают не только более низким коэффициентом трения по сравнению с этим показателем для исходных типов, но и одновременно повышенной износостойкостью [20].  Основным направлением в разработке компаундов, содержащих ПТФЭ, было улучшение их технологических свойств; соответствующие опытные продукты сейчас проходят промышленные испытания.
      Полиацетали обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Благодаря антистатической обработке поверхностное электрическое сопротивление снижается  с > 1013  примерно до 1010 Ом. Дальнейшее снижение поверхностного электрического сопротивления позволяет получить полиацетали с высокой электропроводностью. Это достигается путем модифицирования с применением специальной электропроводящей сажи или углеродных волокон. Разработки велись в обоих направлениях и привели к тому, что в последнее время на рынке появился ряд новых типов [21]. Они обладают удельным объемным электрическим сопротивлением около 103 Ом см. В случае углеродных волокон, как уже упоминалось, одновременно возрастает модуль упругости, а у обоих видов полиацеталей с повышенной электропроводностью снижается вязкость. Применение при этом эластомера может в значительной мере скомпенсировать снижение вязкости за счет использования электропроводящей сажи. Электрические свойства таких материалов аналогичны свойствам типов полиацеталей, не содержащих эластомеры.
      Последние разработки - получение материалов с матовой поверхностью. Такие материалы эффективно используются в автомобилестроении, в частности для изготовления матовых формованных деталей для внутреннего интерьера салона автомобиля. Кроме того, они применяются в производстве конторской мебели. Специальные эластомеры в сочетании со стекловолокном, сажей и минеральными матирующими наполнителями пригодны в качестве модификаторов. Предлагаемые типы продуктов в ряде случаев уже внедрены; некоторые из них находятся на стадии испытаний.

Полимерные смеси с высокой ударной вязкостью
      Полиацетали и без модифицирования обладают высокой ударной вязкостью даже при низких температурах. Модифицирование в основном направлено на повышение стойкости к удару.
Первые полиацетали с высокой ударной вязкостью появились на рынке в 1982 г. Имеющиеся в настоящее время типы полиацеталей, содержащих модификаторы и обладающих повышенной ударной вязкостью, в основном различаются текучестью и степенью модифицирования. Растущее количество типов продуктов удовлетворяет спрос рынка. По сравнению с немодифицированными модифицированные материалы отличаются в зависимости от степени модифицирования более низкой жесткостью, твердостью и теплоформоустойчивостью. Однако они характеризуются более высоким поглощение энергии при ударе или при растяжении. Поэтому основной областью применения является изготовление деталей, работающих в критическом режиме, для автомобилей и электробытовых приборов. Эти материалы пригодны также для изготовления пружинных зажимов и защелок, которые должны иметь высокую деформируемость и эластичность при сохранении хорошей прочности [12].
      Традиционные типы полиацеталей с высокой ударной вязкостью содержат смеси полиоксиметилена с термопластичными полиуретановыми эластомерами. В качестве новой разработки можно назвать хостаформ S9243 и S9244 [22]. Для обоих типов с целью повышения ударной  вязкости применяются каучуки с низкой температурой замерзания и фиксированной структурой частиц (в отличие от термопластичных каучуков). Эти материалы нового поколения обладают следующими свойствами: высокой ударной вязкостью и ударной вязкостью с надрезом, в том числе и при низких температурах; хорошей прочностью стыков; отсутствием склонности к образованию налета на пресс-форме; отсутствием расслаивания при переработке.
      Структуру традиционного материала на основе термопластичного полиуретанового эластомера и продукта нового поколения с повышенной ударной вязкостью изучали с помощью электронного микроскопа. Оказалось, что при одинаковой степени модифицирования частицы имеют фиксированную гомогенную структуру. Прочность стыка очень высокая. Повышение вязкость не связано с потерей жесткости. При применении в контакте с горюче-смазочными материалами необходимо при конструировании учитывать несколько более высокую набухаемость этих материалов.
      Обычные типы материалов с высокой ударной вязкостью и продукты нового поколения дополняют друг друга ввиду их специфических свойств и могут применяться в разных областях. Спрос на продукты с повышенной ударной вязкостью растет благодаря ценному комплексу их свойств.

Прогресс при переработке базируется на росте производительности 
      Доминирующим способом переработки полиацеталей остается литье под давлением, его доля превышает 90%. Все типы продуктов, включая высокомолекулярные, перерабатываются этим способом. Для производства стержней, панелей и полых стержней методом экструзии применяют только высокомолекулярные продукты. Их доля на рынке достаточно велика. То же можно сказать и о раздувном формовании, для которого необходимы специальные типы сополимеров с повышенной стойкостью к плавлению; их количество меньше, однако они представляют технический интерес. Меньшее значение имеет прессование.
      Таким образом, структура способов переработки практически не изменилась. Усилия в достижении прогресса в переработке концентрируются на повышении производительности. Этому способствует создание машин с микропроцессорным управлением, применение способов CAD/CAE/FEM [23], новых типов продуктов, в первую очередь легкотекучих, а также стабильность качества полиацеталей, достигаемая с помощью управления его параметрами по методу SPC-технологии. Экономично также механическое снятие стружки с заготовок формованных деталей на современных автоматических токарных станках, что позволяет эффективно выпускать не только малые, но и средние серии.

Изменение структуры потребления полиацеталей
      Благодаря оптимальному комплексу свойств (твердости, жесткости, вязкости, эластичности, стойкости к воздействию горюче-смазочных материалов и пр.), а также разнообразию специальных типов полиацетали широко применяются  почти во всех областях техники. Если 10 лет назад еще не было доминирующей области применения [5], то в настоящее время в автомобильной промышленности используется 40% полиацеталей (в 1987 г. - 32%) [12]. Вторая по значению область применения - бытовые и конторские приборы, а также электротехническая и электронная промышленность, где общая доля составляет почти одну четверть. Следовательно, в то время как круг потребителей остался постоянным и столь же разнообразным, долевой распределение несколько изменилось.
      Функциональные детали из полиацеталей очень различны по диапазону применения и столь многочисленны, что описанный за последние годы изготовителями в своих рекламных материалах выбор здесь невозможно перечислить. В этом также нет особой необходимости, потому что новые разработки в большинстве случаев основаны на известных элементах. При конструировании наблюдается тенденция соединения в одном узле  нескольких функций. 
      В заключении отметим еще некоторые направлении исследования: изучение поведения гомополимеров при контакте с водой [24]; определение стойкости к воздействию горюче-смазочных материалов стандартных полиацеталей и модифицированных полиацеталей с повышенной ударной вязкостью [25]; поиск новых областей применения полиацеталей с высокой ударной вязкостью [26]; опыты по гальванизации [27]; изучение влияния шероховатости поверхности пары трения на антифрикционные свойства и износостойкость смесей ПОМ - ПТФЭ [28].

      Перспективные разработки, прежде всего, направлены на оптимизацию существующих типов полиацеталей. Учитывая расширение в последнее время ассортимента, можно полагать, что основной целью дальнейших разработок является оптимизация существующих типов продуктов.
      Наряду с этим можно предположить и увеличение количества различных видов смесей с высокой ударной вязкостью. И наконец, усилия в целом будут направлены на модифицирование существующих типов полиацеталей с учетом особых требований потребителей. Для этих целей более тесным станет сотрудничество между поставщиками сырья, переработчиками и потребителями.

Литература
1. Vieweg R, e.a.: Polyacetale, Epoxidharze, fluorhaltige Polymerisate, Silicone usw. Kunststoff-Handbuch, Bd. XI, Hanser, Muenchen, Wien 1971.
2. Wolters E., Sabel H.-D.: Polyacetale. Kunststoffe, 62 (1972) 10, S. 632-635.
3. VDI/VDE - Richtlinie 2477: Werkstoffe der Feinwerktechnik: Polyacetal - Formstoffe, 1974.
4. Schuette, W.: Polyacetale. Kunststoffe, 66 (1976) 10, S. 604-607.
5. Sabel H.-D.: Polyacetale. Kunststoffe, 70 (1980) 10, S. 641-645.
6. Schuette, W.: Polyacetale (POM). Kunststoffe, 74 (1984) 10, S. 575-577.
7. Kroschwitz J. I. (Hrsg.): Acetal Resins. Encycl. Polym. Sci. Eng., Vol. 1. Wiley, New York, 1985, S. 42-61.
8. Acetal. Mach. Des. 58 (1986) 8.
9. Polyoxymethylene (POM). Kunststoffe, 76 (1986) 10, S. 856-857.
10. Acetal. Making it with Plastics. 1 (1987) 2, S. 34-36.
11. Acetal. Eur. Plast. News. 14 (1987) 9, S. 26.
12. Wolters E., Sabel H.-D.: Polyacetale (POM). Kunststoffe, 77 (1987) 10, S. 997-1000.
13. Polyoxymethylene Copolymer. Mater. Plast. Elastomeri. 55 (1989) 6, S. 302-303.
14. Kalsch H. Polyoxymethylene (POM). Kunststoffe, 79 (1989) 10, S. 919-920.
15. Polyacetale. In: Kunststoff-Handbuch, Bd. Technische Kunststoffe. Hrsg.: Hanser, Muenchen, Wien, im Druck.
16. Wood A.S.: Acetales: Workhorze Family is Revitalised. Mod. Plast. Int., 17 (1987) 10, S. 102-105.
17. Sizing up the New Acetals. Plast. Technol. 35 (1989) 11, S. 56-63.
18.New Acetals Maximise Processability and Performance. Plast. Technol. 33 (1987) 6, S. 11.
19. Du Pont to Revamp Entire Polyacetal Line.  Mod. Plast. Int., 17 (1987) 8, S. 10-12.
20. Four New Acetal Copolymers with Improved Properties. High Perform. Plast. 6 (1989) 4, S. 5.
21. New Conductive Acetal Copolymer from Hoechst. Plast. Rubb. Wkly. (1989) 1314, S. 13.
22. Hostaform-Report 2/89: Neue Hochschlagzaehtypen im Hostaform-Sortiment. Firmenschrift der Hoechst AG, Frankfurt, 1989.
23. Hess J, Eiden G.: Anwendung von CAD/CAE beim Auslegen einen Formteils aus Polyacetal. Kunststoffe, 77 (1987) 10, S. CA122-CA124.
24. Cample P.E., West N.E.: Acetal Homopolymer in Water Contact Cervice. J. Reif. Plast. Compos. 7 (1988) 5, S. 485-498.
25. Kohlhepp K., Orth R.: Kraftstoffbestaendikeit von Acetalcopolymerisat. Kunststoffe, 77 (1987) 7, S. 686-691.
26. Bopp H.: Elastomermodifiziertes Polyacetal. Synthetic 17 (1986) 6, S. 29, 31-33.
27. Kita T., Sato K.: Plating on Polyacetal. Plat. Surf. Finish. 74 (1987) 7, S. 58-63.
28. Tanaka K, Yamada Y.: Influence of Conterface Roughness on the Friction and Wear of Poly(tetrafluoroethylene)- and Polyacetal - based composites. J. Synth. Lubr. 5 (1988) 2, S. 115-131.

Х.-Д. Забель, У. Штрут ("HOECHST AG", Франкфурт/Майн), «Пластические массы»

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved