Специальные виды сверхвысокомолекулярного полиэтилена (PE-1000)

Дата:
26.11.2012
Отрасли применения:
Технологии:
СВМПЭ (PE1000) за более чем полувековую историю применения, доказал способность эффективно работать в самых экстремальных условиях, в частности в криогенной технике при -265°С, в системах футеровки в условиях сильного абразивного износа, в качестве направляющих на скоростных конвейерах, экранах для защиты от радиоактивного излучения и т.д.
СВМПЭ долгое время рассматривался как материал для решения, в основном, проблем, связанных с трением и абразивным износом, поскольку обладает сочетанием чрезвычайно низкого коэффициента трения и высокой стойкостью к абразивному износу. В то же время, следует отметить, что помимо вышеперечисленных двух характеристик, данный материал обладает и рядом других уникальных свойств.
Сырье для производства СВМПЭ (материал в первичных формах) представляет собой порошок с размером частиц от 100 до 200 µм. Изделия из СВМПЭ получают посредством литья под давлением (compression molding, также распространено не совсем корректное определение «прессование»), экструзией в плунжерных экструдерах, а также литьем под давлением в готовых формах.
Основные свойства изделий из СВМПЭ (низкий коэффициент трения, стойкость к абразивному износу, ударная прочность, стойкость к агрессивным химическим соединениям и т.д.) определяются характеристиками базового исходного материала. В то же время такие свойства, как стабильность размеров и равномерность физических/механических свойств зависят также и от способа переработки материала. Достаточно долгое время продолжалась дискуссия, какой из методов производства (литье под давлением или экструзия) обеспечивает лучшую стабильность размеров и равномерность свойств. Хотя однозначного ответа на данный вопрос получено не было, тем не менее в настоящее время наибольший объем изделий из СВМПЭ получают методом литья под давлением.
Ассортимент марок сырья для производства СВМПЭ довольно ограничен. В зависимости от молекулярной массы бБольшинство используемых материалов в первичных формах относятся к группам 5 миллионов или9 миллионов гр/моль, согласно уравнению Марголиса, применяемому для оценки молекулярной массы СВМПЭ. В то же время существует и третья группа, к которой относят специальные виды СВМПЭ.
Поскольку производители сырья всегда ориентированы на производство больших объемов материала, то разработка новых видов СВМПЭ ведется, в основном, производителями полуфабрикатов или готовых изделий. Положительную роль играет тот факт, что СВМПЭ хорошо смешивается с различными добавками и модификаторами, что позволяет изменять его свойства для решения тех или иных задач. Кроме того, особенности технологии производства изделий – литья под давлением, позволяют производить минимальные партии изделий, вплоть до единичных образцов.
Таким образом, разработка инновационных версий СВМПЭ заключается, в основном, в поиске и внесении различных модификаторов, т.е. в смешении и компаундировании. Важно отметить, что разработка специальных версий подобным способом далеко не всегда означает высокие затраты, в большинстве случаев создаваемые материалы обладают очень привлекательны соотношением свойства/цена. Таким образом, разработка специальных версий, как правило, означает дополнительную прибыль для любого из участника цепочки снабжения, а сам по себе процесс носит увлекательный характер, не имеющий ничего общего с малоприбыльными и долгими дискуссиями о модифицировании свойств стандартных полимеров.
Наиболее распространенные специальные версии СВМПЭ, полученные путем смешения и компаундирования:
.png)
Узел дозирования из СВМПЭ с антистатическими свойствами
Изделия из специальных версий СВМПЭ позволяет увеличить производительность рабочих процессов, в которых они применяются, а кроме того – применять их в абсолютно новых сферах, в которых не могут применяться изделия из стандартных (немодифицированных) видов СВМПЭ.
СВМПЭ долгое время рассматривался как материал для решения, в основном, проблем, связанных с трением и абразивным износом, поскольку обладает сочетанием чрезвычайно низкого коэффициента трения и высокой стойкостью к абразивному износу. В то же время, следует отметить, что помимо вышеперечисленных двух характеристик, данный материал обладает и рядом других уникальных свойств.
Сырье для производства СВМПЭ (материал в первичных формах) представляет собой порошок с размером частиц от 100 до 200 µм. Изделия из СВМПЭ получают посредством литья под давлением (compression molding, также распространено не совсем корректное определение «прессование»), экструзией в плунжерных экструдерах, а также литьем под давлением в готовых формах.
Основные свойства изделий из СВМПЭ (низкий коэффициент трения, стойкость к абразивному износу, ударная прочность, стойкость к агрессивным химическим соединениям и т.д.) определяются характеристиками базового исходного материала. В то же время такие свойства, как стабильность размеров и равномерность физических/механических свойств зависят также и от способа переработки материала. Достаточно долгое время продолжалась дискуссия, какой из методов производства (литье под давлением или экструзия) обеспечивает лучшую стабильность размеров и равномерность свойств. Хотя однозначного ответа на данный вопрос получено не было, тем не менее в настоящее время наибольший объем изделий из СВМПЭ получают методом литья под давлением.
Ассортимент марок сырья для производства СВМПЭ довольно ограничен. В зависимости от молекулярной массы бБольшинство используемых материалов в первичных формах относятся к группам 5 миллионов или9 миллионов гр/моль, согласно уравнению Марголиса, применяемому для оценки молекулярной массы СВМПЭ. В то же время существует и третья группа, к которой относят специальные виды СВМПЭ.
Поскольку производители сырья всегда ориентированы на производство больших объемов материала, то разработка новых видов СВМПЭ ведется, в основном, производителями полуфабрикатов или готовых изделий. Положительную роль играет тот факт, что СВМПЭ хорошо смешивается с различными добавками и модификаторами, что позволяет изменять его свойства для решения тех или иных задач. Кроме того, особенности технологии производства изделий – литья под давлением, позволяют производить минимальные партии изделий, вплоть до единичных образцов.
Таким образом, разработка инновационных версий СВМПЭ заключается, в основном, в поиске и внесении различных модификаторов, т.е. в смешении и компаундировании. Важно отметить, что разработка специальных версий подобным способом далеко не всегда означает высокие затраты, в большинстве случаев создаваемые материалы обладают очень привлекательны соотношением свойства/цена. Таким образом, разработка специальных версий, как правило, означает дополнительную прибыль для любого из участника цепочки снабжения, а сам по себе процесс носит увлекательный характер, не имеющий ничего общего с малоприбыльными и долгими дискуссиями о модифицировании свойств стандартных полимеров.
Наиболее распространенные специальные версии СВМПЭ, полученные путем смешения и компаундирования:
- Кремний, тальк, мел, волокна – добавляются, чтобы улучшить стойкость к износу и увеличить допустимую нагрузку за счет улучшения сопротивления ползучести.
- Внесение твердых и жидких смазок – для улучшения свойства поверхностного скольжения, снижения шумности, получения более гладкой поверхности и т.д.
- Добавка углерода – для придания антистатических свойств и электропроводимости
- Внесение связующих агентов или облучение
- Термостабилизация – востребована при работе изделий в условиях повышенной температуры или термоформовании
- Добавка графита или алюминия – для снижения горючести материала
- Внесение красителей - на рынке предлагается до сотни различных цветов СВМПЭ.
- Добавка бора – для защиты от радиации
.png)
Узел дозирования из СВМПЭ с антистатическими свойствами
Изделия из специальных версий СВМПЭ позволяет увеличить производительность рабочих процессов, в которых они применяются, а кроме того – применять их в абсолютно новых сферах, в которых не могут применяться изделия из стандартных (немодифицированных) видов СВМПЭ.