Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 3

17 июня 2020
Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 3

Быстрая кристаллизация ацеталей из расплава способствует быстрому циклу формования. Кристаллизация также вызывает значительную усадку материала. Таким образом, в конструкции пресс-формы необходимо компенсировать изменения размеров, которые происходят во время превращения из горячего аморфного расплава низкой плотности в более плотное кристаллическое твердое вещество. Основными областями применения POM являются промышленные и механические изделия, которые включают в себя формованные или обработанные ролики, подшипники, зубчатые передачи, конвейерные цепи и корпуса. POM широко используются в сантехнике и ирригации, потому что они противостоят образованию накипи и имеют превосходную прочность резьбы, сопротивление ползучести и сохранение крутящего момента. Недостатком полиацеталей является тенденция к термическому разложению и, по существу, неизменяемые антипиреновые свойства, то есть воспламеняемость.

Следующая интересующая нас группа материалов — это поликарбонаты. Ароматические поликарбонаты были следующими техническими полимерами, которые получили распространение после полиамидов и полиацеталей. Д. У. Фокс из General Electric Company (ныне Sabic Innovative Plastics) и Х. Шнелл из Bayer AG (Германия) независимо друг от друга открыли один и тот же уникальный сверхпрочный, термостойкий, прозрачный и аморфный полимер в 1953 году. Когда компаниями стали известны их независимые действия, были достигнуты соглашения, которые позволили обеим сторонам продолжить коммерциализацию, не заботясь о возможных последующих патентных проблемах. Поликарбонат от General Electric Company был представлен в Соединенных Штатах под торговой маркой Lexan в 1959 году, то есть примерно в то же время, что и полиацетали, а в 1960 году был введен в эксплуатацию завод по производству поликарбонатов. Сегодня большинство коммерческих поликарбонатов получают из бисфенола А (BPA или БФА). Как растворы, так и не содержащие растворителя процессы расщепления мелтранстерификации используются для производства поликарбонатов.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 3

В процессах с растворителем фосген реагирует с BPA с образованием полимера в растворе. Поликарбонат также получают путем межфазной адаптации реакции бисфенол и монофункционального фенола, который контролирует молекулярную массу. Их растворяют или суспендируют в водном гидроксиде натрия, метиленхлорид добавляют в качестве полимерного растворителя, третичный амин добавляют в качестве катализатора, а газообразный фосген диспергируют в быстро перемешиваемую смесь. При необходимости добавляется дополнительное количество едкого раствора для поддержания свойств основания. Растущий полимер растворяется в метиленхлориде, и содержание фенола в водной фазе уменьшается. В переэтерификации, не содержащей растворителя, дифенилкарбонат реагирует с BPA с регенерацией фенола для рециркуляции расплавленного, не содержащего растворителя полимера. Сообщается, что переэтерификация является самым дешевым путем производства поликарбоната. Поликарбонат на основе BPA представляет собой аморфный полимер с Tg +150 °С.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 3

Этот материал обладает превосходной ударной вязкостью, стеклоподобной прозрачностью, термостойкостью, превосходными электрическими свойствами, собственной огнестойкостью и высокой стабильностью размеров вплоть до температуры стеклования, Tg. Это выдающееся сочетание свойств и универсальности обработки сделало поликарбонат идеальной смолой для многих применений. Кроме того, прозрачность дала поликарбонату возможность применения в качестве безопасного стекла, а также в световых покрытиях, автомобильных линзах фар, бутылках с водой, компьютерных дисках и в офтальмологических целях — для изготовления стекол для очков, а такие материалы, как нейлон и ацеталь, были направлены на замену металлов. Доступны версии поликарбонатов со стекловолокном, и эта комбинация особенно хорошо подходит для конкуренции с металлическими деталями. Как и в случае других аморфных полимеров, стекловолокно действует как усиливающий агент, но при этом еще и незначительно повышает рабочие температуры.

В полукристаллических полимерах наполнители имеют тенденцию выступать в качестве опоры, соединяющей мягкие аморфные области, которые имеют Tg-зависимые свойства, что позволяет пластику сохранять структурную целостность вплоть до точки плавления его кристаллов. Без наполнителя кристаллические полимеры имеют тенденцию «ползти» при статической нагрузке при относительно низких температурах, поскольку их значения Tg, как правило, сравнительно низкие. Поликарбонат легко модифицируют путем сополимеризации с алифатическими дикарбоновыми кислотами с длинной цепью, чтобы получить смолу с улучшенным течением, другие бисфенолы или фталаты для повышения Tg и придания поликарбонату более высокой термостойкости и трисфенолы для получения разветвленного поликарбоната с улучшенной прочностью расплава для выдувного формования / экструзии. Кроме того, поликарбонат может использоваться для изготовления множества различных коммерческих компонентов. Смешивание поликарбоната с другими термопластами расширяет функциональные возможности материала, что будет обсуждаться позже.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 3

Следующий интересующий нас материал называется полифениленовый эфир. В 1956 году А. Хей из General Electric Company открыл удобный путь каталитического окислительного сочетания с высокомолекулярными ароматическими эфирами. Полимеры получали путем барботирования кислорода через катализируемый копперемином раствор фенольного мономера при комнатной температуре. Было исследовано большое количество фенольных соединений, но самые чистые реакции были вызваны реакциями, которые содержали небольшие электронодонорные заместители в двух орто-положениях. Следовательно, исследования быстро сосредоточились на 2,6-диметилфеноле и поли-2,6-диметил-1,4-фениленовом эфире или PPE. В 1964 году General Electric Company представила гомополимер PPE под торговой маркой PPO. PPE имеет отличную гидролитическую стойкость и чрезвычайно высокую Tg, равную +215 °С. Однако очень высокая вязкость расплава и выраженная тенденция к окислению при температурах обработки сделали PPE очень трудным для обработки. Однако в 1965 году Westlake Plastics Company начала производство экструдированных прутков, листов и труб из PPE под торговой маркой Alphalux. Также в 1965 году компания Richardson Co. выпустила на рынок смесь PPE с кристаллическим полистиролом PS. Тем не менее, несмотря на смешиваемость PPE / PS, эта однофазная смесь не имела коммерческого успеха.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 3

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад