Эффективный подход к созданию современных полимерных композиционных материалов - WEBSITE X5 UNREGISTERED VERSION - Новые Полимерные Технологии

Главная современная мировая тенденция развития любого вида продукции - это создание на ее основе широкого ассортимента моделей, типов, марок, модификаций. Цель - обеспечить эффективное развитие быстро растущей современной экономики, удовлетворить индивидуальные требования различных потребителей, расширить области применения продукции, увеличить объем ее выпуска. Эта тенденция в полной мере характерна и для современных, особенно термопластичных полимерных материалов. В настоящее время на основе каждого термопластичного полимера создают до 100 и более промышленных композиций (модификаций, марок) полимерных материалов.

Эффективное расширение марочного ассортимента полимерных материалов достигается за счет их направленной модификации, что позволяет существенно улучшить их технологические и эксплуатационные свойства, создать новые виды продукции для расширения областей их применения, в том числе, в более жестких условиях эксплуатации.
      
Традиционно, свойства полимерных материалов регулируют путем введения в основной полимер наполнителей, модификаторов и добавок, среди которых:

►        анизотропные усиливающие (упрочняющие) наполнители: стеклянные, углеродные, органические волокна - непрерывные и измельченные (с преобладающей длиной в готовых деталях - от 40 до 300 мкм), которые позволяют получать композиционные полимерные материалы с повышенной прочностью, жесткостью, стойкостью к ползучести и теплостойкостью, используемые для изготовления ответственных деталей конструкционного назначения;
►        изотропные наполнители - минеральные (мел, тальк, слюда, волластонит), стеклянные (шарики) и др., которые позволяют получать наполненные полимерные материалы с пониженной стоимостью, пригодные для изготовления мало-, средне- и крупногабаритных (в том числе корпусных) деталей с повышенной жесткостью, стойкостью к короблению, хорошим качеством поверхности, а также для изготовления толстостенных деталей без пустот, деталей сложной конфигурации с резкими переходами по толщине, с ребрами, бобышками и т.п.;
►        целлюлозные и древесные наполнители, которые снижают стоимость полимерных материалов и позволяют имитировать древесные изделия;
►        модификаторы в виде каучуков (этиленпропиленовых, полистирольных) и эластомеров, которые дают возможность получать полимерные материалы, предназначенные для изготовления изделий, работающих при высоких ударных нагрузках, а также морозостойкие и эластичные полимерные материалы;
►        антипирены - фосфор- и галогенсодержащие, а также минеральные (гидроксидные), позволяющие вырабатывать полимерные материалы с повышенной стойкостью к горению;
►        антифрикционные добавки, которые позволяют получать полимерные материалы с низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, предназначенные для изготовления деталей, работающих в узлах скольжения, в том числе без смазки;
►        малые добавки (смазки, свето- и термостабилизаторы, структурообразователи, вспениватели, антистатики, бактерицидные, летучие ароматизаторы и пр.), которые могут значительно улучшить технологические и эксплуатационные свойства полимерных материалов.

Другим эффективным путем направленного изменения свойств полимерных материалов является совмещение термопластов различной природы в целях сочетания их полезных свойств в новом смесевом полимерном материале. Удачными примерами подобных смесей (иначе - сплавов, блендов) являются полимерных материалов на основе поликарбоната и АБС-пластика (ПК/АБС) или полибутилентерефталата (ПК/ПБТ), полиолефинов и полиамидов (ПО/ПА) и др.

Модификация полимеров традиционными наполнителями, модификаторами и добавками существенно улучшает их работоспособность при различных условиях эксплуатации. Однако стремление использовать эти материалы в новых областях применения, включая еще более сложные и тяжелые условия эксплуатации, обусловливает и дальнейший рост требований к ПМ. Кроме того, все большее значение приобретает проблема рационального использования полимерных отходов, объемы которых постоянно возрастают.
      
И в связи с этим более актуальными становятся задачи, стоящие перед индустрией полимерных материалов:

►        увеличение ударной прочности полимерных материалов;
►        повышение других прочностных свойств полимерных материалов;
►        получение трудногорючих (самозатухающих) полимерных материалов, не выделяющих вредных веществ;
►        повышение стабильности размеров и свойств деталей из полимерных материалов  в условиях длительной эксплуатации, в том числе под нагрузкой;
►        расширение ассортимента термопластичных эластомеров;
►        создание более технологичных полимерных материалов с низкой плотностью для крупногабаритных строительных конструкций;
►        создание новых биоразлагающихся полимеров;
►        более эффективное использование отходов полимерных материалов.

Следующая страница

Наверх