Полиацеталь

Полиацеталь относится к разряду антифрикционных материалов, обладающих термопластичными свойствами. Этот уникальный материал обладает отличными эксплуатационными качествами и практически не имеет недостатков. Изделия из полиацеталя устойчивы к изнашиванию, выдерживают большие нагрузки и характеризуются высокой степенью упругости. Благодаря этому полимер активно используется во многих областях промышленности, где помимо основного имеет такие названия, как полиформальдегид, полиметиленоксид и полиоксиметилен ПОМ С.

Технические характеристики и свойства

Полиацеталь, одно из немногих химических соединений, способное заменить цветные металлы в промышленном масштабе. Причем его использование не снижает качества получаемых изделий, а, напротив, повышает эксплуатационные характеристики.

Обширную популярность полиацеталь приобрел за счет своих уникальных свойств, в числе которых:

• материал обладает высокой степенью жесткости и достаточно тверд, что делает его устойчивым к большим нагрузкам и механическим повреждениям;
• антифрикционные характеристики полиацеталя можно сопоставить с аналогичными свойствами капролона, от которого он отличается более высокой ударопрочностью;
• не теряет эксплуатационных показателей при использовании в минусовых температурах;
• при работе в высокотемпературной среде показывает отличную устойчивость к ползучести;
• без потери качественных характеристик полиацеталь возможно использовать в достаточно широком температурном диапазоне от - 50 до 1000 ºС. Температура плавления составляет 170 ºС;
• устойчив к образованию трещин;
• имеет хорошую упругость;
• практически не поглощает воду и не меняет размеры в условиях повышенной влажности;
• хорошо поддается обрабатыванию, что позволяет изготавливать из полиацеталя сложные детали с точностью до 0,01 мм;
• отличается исключительной усталостной прочностью. По этому показателю данный материал в 1,5 раза превышает характеристики 6-ти блочного полиамида;
• данный вид полимерного соединения совершенно безопасен с точки зрения выделения токсичных элементов, поэтому его эксплуатация разрешена даже в пищевой промышленности;
• обладает хорошими изоляционными и диэлектрическими свойствами;
• изделия из разновидностей черного цвета не восприимчивы к ультрафиолетовому излучению;
• проявляет устойчивость к таким органически соединениям, как масла, слабые щелочи и слабые кислоты, а также топливные жидкости любого типа, за счет чего пользуется большим спросом в автопроме.

Все перечисленные параметры позволяют применять в работе с полимером самые разные технологии. Например, лазерная маркировка или ультразвуковая сварка. Впрочем, неуклонно растущая популярность полиацеталей объясняется не только техническим аспектом. Высоко ценится эстетическая составляющая. Изделия из этого материала имеют глянцевую поверхность и привлекательный внешний вид.

Главным минусом является неустойчивость к воздействию сильной кислоты. Также тот материал не препятствует проникновению радиационного фона.

Виды и марки полиацеталя

Учитывая особенности производства и методику получения соединений различают порядка 17 марок полиоксиметилена. Но к основным и наиболее востребованным относятся гомополимер (POM HO) и сополимер (POM CO). При этом оба вещества имеют сходные эксплуатационные характеристики и одинаковую степень востребованности.

По видам полиацеталь также можно разделить на несколько основных групп:

1. Основная. К этой группе относятся такие виды полиацеталя, как упомянутые выше сополимеры, гомополимеры и ряд модификаций, получаемых на их основе. В основном это стабилизированные вариации, отличающиеся более высокими показателями технологических свойств. Такие разновидности полимера выдерживают длительный контакт с водой и имеют повышенную устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
2. Ударная вязкость. Это особая группа полимеров, в состав которых входит термопластичный полиуретановый эластомер. Полиацеталь данного вида не имеет большой твердости, жесткости и не выносит высоких температур. Однако он не менее востребован в автопроме, а также при изготовлении бытовой техники и любых приборов, функционирующих в условиях критического износа. Объясняется это тем, что данные модификации с легкостью поглощают большое количество энергии, выбрасываемой при ударе и отличаются повышенной эластичностью.
3. Модифицированные. В этой группе представлены различные модификации полиацеталя, в состав которых были введены такие материалы, как: мел, воск, ПТФЭ, дисульфид молибдена или силиконовое масло. Суть данных модификаций заключается в улучшении антифрикционных свойств полимера, которые и так имеют высокие показатели. Повышенной износостойкости добиваются вводя в состав полиацеталя сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Усилить электропроводность материала можно смешав полимер с углеродными волокнами или электропроводящей сажей. Эластомер придает соединению дополнительную вязкость. Обогатив полиацеталь стекловолокном, сажей, эластомерами и матирующими добавками можно получить прочное матовое автомобильное покрытие, которое сегодня пользуется большой популярностью.
4. Материалы с наполнителями. Полиацеталь, в состав которого входит рубленое стекловолокно или стеклянные сферы производится для повышения упругости. Детали, изготовленные из этой группы полиоксиметилена отличаются особой прочностью, устойчивостью к разрывам и постоянными размерами. Именно поэтому чаще всего из наполненного полимера делают формованные изделия.

При этом самые прочные соединения получаются при добавлении в полиацеталь волокон монокристалического калийтитаната. Детали, произведенные из таких материалов имеют длительный срок службы и высокое качество.

В последнее время рынок полимеров все больше завоевывает модификация, изготовленная с применением каучука. Это так называемый Hostaform (не путать с маркой POM-HI, в состав которой входит нетермопластичный каучук). Каучуковый полиацеталь отличает высокая вязкость и надежность при использовании на стыках.

Применение

Уникальные свойства, позволяют использовать полиацеталь в различных отраслях промышленности. В России основная масса материала задействована в автопроме. На долю этой отрасли приходится до 40% от всего производимого в стране полимера. На втором месте стоит приборостроение. Электронные аппараты и бытовая техника потребляют около 25%.

Мировая практика не слишком отличается от российской. Главными потребителями полимерных соединений также остаются две отрасли: электронная техника и автомобилестроительная отрасль.

Кроме того, полиацеталь используется в механике (особенно гранулированная форма выпуска). Колеса с зазубринами, подшипники, ролики для конвейерных лент, эксцентрики, передачи и многие другие детали, которые в обиходе принято назвать пластиковыми, изготавливаются именно их этого высокопрочного полимера.

Инертность, устойчивость к высоким температурам позволяют использовать полиацеталь в качестве пищевого пластика и для изготовления пищевой полиэтиленовой пленки. Низкая гигроскопичность и изоляционные свойства делают его незаменимым в электротехнической отрасли. Химическая промышленность применяет полимер при изготовлении деталей, контактирующих с щелочами и не агрессивными кислотами.

Без этого материала невозможно представить себе жизнь современного человека. Он входит в счетчики коммунальных благ, с его использованием производят медицинские шприцы, распылители на аэрозольные баллоны и даже водопроводные трубы и смесители. Полиацеталь используют в бумажной и текстильной промышленности. В каждом автомобиле полимер встречается на протяжении всего цикла работы от топливного насоса и бензобака до ремня безопасности и рулевой передачи.

Форма выпуска материала имеет три разновидности:

1. гранулы,
2. листы
3. стержни.

Все изделия присутствуют на рынке в двух основных цветах: черный и белый. При этом полимер легко окрашивается в любой колер. Независимо от формы выпуска полимер должен соответствовать нормативам ПОМ С ТУ СТО-002-17152852-2011, который не регламентирует точные размеры пластин и стержней. Поэтому у каждого производителя этот показатель может быть индивидуальным.

Полиацеталь по праву можно назвать материалом третьего тысячелетия. Материал незаменим как в быту, так и в промышленности. Его первоклассные качественные характеристики и длительность эксплуатационного периода в сочетании с приемлемой ценой делаю материал незаменимым в процессе производства самых востребованных предметов.