Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 9

20 июня 2020
Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 9

Новые разработки в области металлоценовых катализаторов привели к производству SPS, синдиотактического полистирола, одного из полукристаллических полимеров. Когда фенильные группы чередуются на разных сторонах основной цепи полимера, конфигурация называется синдиотактической. Аморфный полистирол (атактический PS) не имеет стереорегулярности и является относительно хрупким, аморфным полимером с низкой химической стойкостью. Напротив, SPS имеет высокую стереорегулярность. Его температура плавления, Tm, +270 °C, а температура стеклования, Tg +100 °C, также он демонстрирует хорошую стойкость ко многим химическим веществам и растворителям.

Компания Dow Chemical коммерциализировала SPS в 1997 году под торговой маркой Questra. SPS нацелен на автомобильные и специальные электронные приложения. Он также может быть дополнен полиамидами, термопластичными полиэфирами, алифатическими поликетонами и PPS. Однако марки SPS страдали от плохих механических свойств по сравнению с другими техническими термопластами. Армированные стеклом сорта были затруднены из-за отсутствия прочных химических связей между стекловолоконным армированием и неполярным нефункциональным SPS. Помимо меньшей прочности и жесткости, материал также обладал и плохой свариваемостью. Поэтому в 2005 году Dow Chemical прекратила выпуск линейки продуктов Questra. Однако пластмассы SPS до сих пор доступны от компании Indemitsu Kosan под торговой маркой Xarec SPS.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 9

Последний интересующий нас материал, поли-п-фенилен или просто полифенилен, является высококристаллическим жестким полимером, который нерастворим в различных растворителях. Модификация полифенилена может привести к получению аморфного, прозрачного и перерабатываемого в расплаве полимера. В 2003 году компания Mississippi Polymer Technologies (MPT) представила модифицированный полифенилен под торговой маркой Parmax. В 2006 году Solvay Advanced Polymers приобрела MPT и предлагает аморфные сополимеры полифенилена под торговой маркой PrimoSpire. Структура основана на цепочке замещенных и незамещенных бензольных колец, образующих очень жесткую цепную структуру. Замещенные бензольные кольца имеют боковые бензоильные группы. Эти бензоилзамещенные фениленовые звенья вместе с некоторыми м-фениленовыми звеньями являются достаточными для предотвращения кристаллизации. Эти полимеры получают реакциями полимеризации углерод-углеродной связи 1,4-дихлорбензола, 2,5-дихлорацетофенона и 1,3-дихлорбензола.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 9

Аморфные полимеры сохраняют характеристики жесткости и являются самоупрочняющимися, что приводит к очень высоким изотропным механическим свойствам. Это самые жесткие неармированные термопласты, которые имеются в продаже и которые обеспечивают исключительную прочность и жесткость без добавления каких-либо наполнителей, что является серьезным преимуществом в ряде областей. Действительно, полифенилен демонстрирует в 2-4 раза большую жесткость и в 2-3 раза большую прочность в сравнении с другими термопластами. Кроме того, нет никаких проблем в ориентации стеклянных или углеродных волокон в пластиковой матрице и в результате различий в прочности по направлению. Температура стеклования полифенилена составляет +165 °С. Кроме того, этот высокоароматический полимер по своей природе является огнестойким, а высокая твердость поверхности обеспечивает превосходную стойкость к царапинам и износу. Коэффициент трения полифенилена очень низок, а прочность на сжатие составляет более 690 МПа.

Механические характеристики поддерживаются в широком диапазоне температур. Например, механические свойства полностью сохраняются вплоть до температуры жидкого гелия (4,2 °K). Из других характеристик отметим широкую химическую стойкость. Модифицированный поли-п-фенилен может быть обработан с использованием стандартных технологий обработки в расплаве. Полимер растворим в обычных растворителях и может быть отлит в пленки и покрытия. Кроме того, доступны готовые пластиковые заготовки. Самоусиливающийся полифенилен подходит для применений, которые исторически полагались на керамику, композиты и металлы для обеспечения превосходных механических характеристик. Рыночный потенциал материала включает в себя: аэрокосмическую / военную промышленность (внутренняя огнестойкость, легкий вес, превосходные абляционные свойства, высокая прочность на сжатие), медицину (прочность без волокон, автоклавируемость, рентгенопрозрачность, химическая стойкость), полупроводниковую / электронную промышленность (химическая стойкость, низкая влажность, высокая чистота, стабильность размеров, низкий CTE).

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 9

В следующей части, которая станет заключительной по инженерным термопластам, мы рассмотрим последние тренды и узнаем, куда движется полимерная промышленность. Пока же заметим, что интересной тенденцией, которая, как представляется, предвосхищает волну будущего в области конструирования термопластов, является текущее внимание к смешиванию и легированию полимеров. Металлы и их сплавы достаточно долгое время соответствовали нуждам цивилизации, и еще древние люди использовали доступные металлы в их естественном состоянии. Прогресс цивилизации был в буквальном смысле обусловлен способностью человека модифицировать природные металлы, позволяя человечеству получать материалы со свойствами, необходимые для создания всё более совершенных инструментов. Действительно, общества, которые научились использовать сплавы металлов, приобрели явные преимущества перед своими «монометаллическими» соседями; это было продемонстрировано появлением бронзы, а затем стали. С пластиками ситуация аналогична, но подробнее об этом в следующий раз.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Инженерные пластики. Часть 9

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