Материалы о свойствах и применении пластиков

Для чего нужны модификаторы воздействия?

Модификация воздействия общего назначения
Модификация удара общего назначения - это очень низкий уровень модификации удара, который применяется, например, во избежание кондиционирования отлитых деталей из полиамида.

• Это означает приемлемую ударную вязкость при комнатной температуре, но не учитывает никаких требований к низкотемпературной (ниже 0°C) ударной вязкости.
• Для большинства применений такого типа требуются только низкие уровни модификатора удара (<10%), и модификатор удара не обязательно должен содержать реакционноспособные группы, чтобы быть приемлемым для применения.

Низкотемпературная ударная модификация
Низкотемпературная ударная вязкость необходима для применений, которые требуют определенного уровня низкотемпературной гибкости и устойчивости к разрушению. Это, например, касается многих применений в сфере бытовой техники. Для этого требуются модификаторы с содержанием 5-15% преимущественно реакционноспособных модификаторов.

Сверхвысокая прочность
Сверхвысокая ударная вязкость необходима для применений, которые не должны приводить к разрушению детали даже при ударе при низких температурах (от -30 до -40°C) на высокой скорости. Это требование может быть выполнено только с высоким содержанием (20-25%) реактивного ударного модификатора с низким Tg.

В дополнение к ударной вязкости, модификаторы ударной вязкости могут также помочь улучшить другие характеристики материала, такие как:

• Оптические свойства и свойства при растяжении
• Устойчивость к атмосферным воздействиям
• Технологичность
• Воспламеняемость
• Тепловые деформации

Как работают модификаторы воздействия?

Эластомерная и резиновая природа модификаторов удара поглощает или рассеивает энергию удара. Модификаторы удара могут быть включены путем полимеризации в реакторе или могут также быть включены в качестве добавок на этапе компаундирования. Ниже рассматриваются два механизма, по которым работают модификаторы удара.

Распространение безумия
Принцип заключается в диспергировании модификаторов удара в хрупкой матрице - демпфирующей фазе, способной поглощать энергию и останавливать распространение трещины.

Оползневая полоса/кавитация
Вторым механизмом является образование сдвиговых полос вокруг эластомерной частицы, которые поглощают энергию деформации. Этот механизм всегда сопровождается кавитацией демпфирующей частицы (появление пустот), которая также поглощает энергию. Однако появление сдвиговых полос поглощает большую часть энергии.

Чтобы быть эффективной, дисперсная фаза должна обладать следующими свойствами:

• Способность к увлажнению: Рекомендуется эластомерная фаза. Как правило, используются материалы с низкой температурой стеклования и низкокристаллические полимеры. Для низкотемпературного упрочнения абсолютно необходим низкий Tg. Полиолефиновые сополимеры являются отличными кандидатами.
• Хорошая когезия с непрерывной фазой: этот параметр является ключевым для эффективного упрочнения. Отсутствие когезии может инициировать многочисленные трещины, которые затем могут распространяться до разрушения. Хорошая когезия может быть достигнута за счет специфического взаимодействия на поверхности или за счет реакционной способности. Комбинирование происходит путем образования на границе раздела фаз "амфифильных" сополимеров, снижающих поверхностное натяжение и повышающих адгезию.

Совместимость полимеров также влияет на размер, регулярность и стабильность дисперсии, что положительно влияет на механические характеристики готовой детали.

Функционализированные полиолефиновые модификаторы удара

Чтобы соответствовать требованиям промышленности, полимеры, такие как полиамид, полиэстер, ПВХ или биопластик, нуждаются в повышенной ударопрочности.

Среди технологий ударной модификации, доступных на рынке, полимерные ударные модификаторы, также известные как функционализированные полиолефины, предлагают полный спектр характеристик упрочнения - от общего назначения до суперупрочнения в различных полимерных системах.

Полиамиды (PA)
Широкий ассортимент модификаторов удара на основе функционализированных или нефункционализированных сополимеров или иономеров этилена позволяет удовлетворить уникальные потребности ваших компаундов PA 6, PA 6,6 или армированного стекловолокном PA.

Лучшие в отрасли показатели ударопрочности:

• Сверхпрочная ударостойкость
• Низкотемпературная вязкость
• Промежуточная вязкость по сниженной стоимости

Дополнительные преимущества:

• Улучшенный поток для повышения производительности
• Эстетические свойства (класс А, отличная поверхностная обработка, превосходная окрашенность)
• Соответствие требованиям FDA для прямого контакта с пищевыми продуктами

Полиэфиры (PBT, PET)
Полимерные модификаторы ударной вязкости для инженерных полимеров или литых листов предлагают широкий диапазон уровней производительности, что позволяет создавать индивидуальные решения, которые соответствуют вашим уникальным потребностям.

• Инженерные полимеры: Для применений с самыми высокими требованиями некоторые полимерные модификаторы ударной вязкости обеспечивают сверхвысокую ударную вязкость в первичных и армированных стекловолокном соединениях. Однако при компаундировании инженерных полимеров PBT задача состоит в повышении ударной вязкости при сохранении исходных свойств.
  Среди широкого спектра предложений эти решения для модификации при ударе дают компаундерам новый ценный инструмент для адаптации свойств PBT-смол к требованиям электрических и электронных разъемов, а также широкого спектра других промышленных и потребительских товаров.
• Применение литого листа: Повышение производительности с одновременным достижением требуемых свойств ударной вязкости является очень сложной задачей, когда речь идет о применении литых листов на основе PETF.

Поливинилхлорид (PVC)
В зависимости от конечного использования, различные типы PVC-смол нуждаются в различных добавках для модификации ударной вязкости, чтобы достичь нужных эксплуатационных характеристик.

Полипропилен (PP)
Полипропилен - это полукристаллический полимер, который имеет очень привлекательное соотношение цены и качества и легко поддается переработке. Однако для удовлетворения некоторых потребностей промышленности полипропилен нуждается в повышенной ударопрочности при температуре окружающей среды или низких температурах.

Модификаторы ударной вязкости улучшают прочность полипропилена при комнатных или низких температурах. Широкий ассортимент продуктов позволяет предложить уникальное и индивидуальное решение для каждой ситуации.

Дополнительные преимущества:

• Улучшенная дисперсность пигментов, стекловолокна или минеральных наполнителей
• Улучшенная совместимость для полипропиленовых сплавов

Акрилонитрил бутадиен-стирол (ABS)
ABS-смолы по своим характеристикам находятся на уровне между инженерными пластмассами, такими как поликарбонат, и товарными материалами, такими как полистирол. Они широко используются в таких сферах, как корпуса компьютеров и принтеров, бытовая электроника, приборы, садовая техника, автомобильные детали и игрушки.

При производстве ABS-компаундов, как стандартных, так и переработанных или наполненных, можно столкнуться с проблемой низкой прочности.

Ударное модифицирование является очень сложной задачей, для которой существует одно конкретное решение в зависимости от температуры, необходимой для достижения общих прочностных характеристик.

Дополнительные преимущества:

• Высокая совместимость
• Высокая дисперсность (позволяет вносить изменения в процессе переработки)

Компаунды поликарбоната (PC/ABS, PC/PBT)
Современные требования к поликарбонатам связаны с высокой ударной вязкостью при низких температурах при сохранении хорошей технологичности, что позволяет эффективно производить высокоспецифические детали и профили, например, для автомобильной промышленности, методом литья под давлением.

В зависимости от полимера, который используется для смешивания смолы на основе РС, и требуемого уровня вязкости требуется определенная добавка.

По сравнению с альтернативными технологиями, дополнительные преимущества можно найти в следующем:

• Лучшая перерабатываемость компаунда благодаря пониженной вязкости расплава
• Лучшая устойчивость к ультрафиолетовому излучению и термостойкость
• Выше удлинение
• Легче транспортировка и переработка благодаря форме гранул, а не порошка

Модификаторы удара сердцевина-оболочка

Эти материалы обычно имеют резиновую сердцевину с низким ТГ, например, бутилакрилат или бутадиен, с оболочкой из поли (метилметакрилата) РММА.

Одним из главных преимуществ метода модификатора удара "ядро-оболочка" является то, что обеспечивается заранее определенный размер частиц. Однако, чтобы модификатор удара был эффективным для упрочнения инженерных пластмасс, он должен быть должным образом диспергирован в матричном полимере и соединен с ним.

Такое соединение может быть результатом физического взаимодействия матрицы оболочки с матрицей или химической реакции. Самый очевидный путь к этому - объединить реакционноспособные фрагменты в цепи оболочки во время изготовления с помощью эмульсионной полимеризации. Эти реакционноспособные фрагменты впоследствии вступают в реакцию с матрицей во время переработки расплава.

Модификаторы удара MBS по сравнению с акриловыми модификаторами удара

• Модификаторы удара MBS "ядро-оболочка" предназначены для обеспечения исключительного низкотемпературного удара в широком спектре инженерных пластмасс, таких как поликарбонат, поликарбонатные сплавы (PC/ABS, PC/PBT) и полиэфиры.
• Модификатор ударопрочности "ядро-оболочка" придает поликарбонату лучшую ударную вязкость при низких температурах, окраску при литье и термическую стабильность, чем любой другой акрил, доступный на рынке.

MBS модификаторы удара в поликарбонате
Поликарбонат (PC) известен своей прозрачностью, превосходной ударопрочностью и способностью выдерживать высокие температуры на протяжении всего срока службы конечного изделия.

Однако низкая химическая стойкость PC (к бензину) является проблемой для применения в автомобилестроении. Другим ограничением является литье под давлением высоковязких марок, особенно когда требуется высокая ударопрочность.

Кроме того, присущие PC характеристики, такие как ударопрочность, также серьезно ухудшаются, когда в смеси используются цветные пигменты, наполнители или огнезащитные добавки.

Переработанный PC является экономически выгодным решением для компаундеров. Однако этапы переработки снижают механические характеристики PC, что делает необходимым использование модификаторов удара в переработанном PC, чтобы достичь желаемого уровня производительности.

Преимущества модификаторов удара MBS в поликарбонате:

Модификаторы удара MBS в компаундах поликарбоната (PC/ABS, PC/PBT)
Чтобы соответствовать новым требованиям рынка, включая технические характеристики, но также и стоимость, компаундисты разработали полимерные смеси, которые сбалансируют превосходные преимущества поликарбоната с уникальными характеристиками соотношения цены и качества других матриц, таких как ABS или полиэфиры (PBT).

Эти смеси полимеров обеспечивают высокую производительность по сравнению с традиционными PC. Эти смеси помогают:

• Преодоление плохих характеристик течения и хрупкости - для улучшения характеристик течения в непрозрачных областях применения высокопрочного PC в матрицу PC можно добавить резиновую фазу, например, акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS).
  PC/ABS - это самый быстрорастущий на сегодняшний день сплав PC, в котором ABS позволяет сбалансировать высокую ударную вязкость, чистоту поверхности и высокую текучесть для лучшей обработки. Недостатком является то, что смеси PC/ABS часто не соответствуют новым стандартам огнестойкости.
  Самыми распространенными конечными потребителями PC/ABS являются автомобильные детали, корпуса офисного оборудования, компьютеры и мобильные телефоны.
• Преодоление низкой химической стойкости - известно, что поликарбонат имеет очень низкую химическую стойкость, что является критически важной характеристикой в автомобильной промышленности при контакте с маслом и бензином.
  Чтобы преодолеть эту слабость, поликарбонат и полиэфиры, такие как PBT, смешивают для получения сплава с высокой химической стойкостью, что, к сожалению, приводит к низким ударным характеристикам PBT.
  Но когда дело доходит до переработки, добавления наполнителей, цветных пигментов или антипиренов, все эти смеси теряют свои первоначальные критические показатели прочности.

Преимущества модификаторов удара MBS в компаундах поликарбоната:

Модификаторы удара MBS в полиэфирах
Полиэфиры, такие как полибутилентерефталат (PBT) и полиэтилентерефталат (PET), являются полукристаллическими полимерами, демонстрирующими очень привлекательные характеристики, такие как высокая термостойкость и химическая стойкость. С другой стороны, полиэфиры демонстрируют низкую устойчивость к низкотемпературному удару, поэтому необходимы модификаторы удара.

Полиэфиры часто используются в автомобилестроении, например, для изготовления корпусов приводов электрических стеклоподъемников и светопроводящих корпусов. Они также используются для многих бытовых приборов, электротехники и медицины.

Преимущества модификаторов удара MBS в полиэфирах:

Термопластичные эластомеры (TPE) как модификаторы воздействия

Термопластичный эластомер обычно определяется как полимер, который может перерабатываться как термопластичный материал, но также обладает свойствами обычного термореактивного каучука.

Некоторые из общих классов коммерческих TPE включают в себя:

• Стирольные блок-сополимеры
• Термопластичные полиуретаны
• Термопластичные сополимеры
• Термопластичные полиамиды

Для того, чтобы быть классифицированным как термопластичный эластомер, материал должен обладать характеристиками, перечисленными ниже.

• Способность растягиваться до умеренных удлинений, а после снятия напряжения возвращаться к форме, близкой к первоначальной
• Перерабатываемость как расплав при повышенных температурах
• Отсутствие значительной ползучести

TPE – Преимущества и недостатки:

TPE часто используются, когда обычные эластомерные материалы не могут обеспечить ряд физических свойств, необходимых для изделия. Таким образом, их применение зависит от конечного использования, и конкретные TPE используются в зависимости от конечной потребности.

Это еще один пример требования достижения соответствующего баланса модуля упругости и ударных свойств при ударной модификации инженерных пластмасс. Эта особенность является актуальной и важной для всех описанных подходов.

Сыпучие эластомерные смеси как модификаторы удара

Подход к использованию объемных эластомерных соединений в качестве модификаторов удара отличается от использования материалов типа "ядро-оболочка", поскольку размер дисперсной резиновой фазы зависит от используемых условий переработки. Это позволяет контролировать размер частиц в конечном продукте, модифицированном при ударе.

Недостатки использования эластомеров в качестве модификаторов удара
Одним из самых больших недостатков этого подхода является то, что снижение жесткости, которое наблюдается при добавлении эластомера, обычно является большим, чем при использовании модификаторов типа "ядро-оболочка". Это означает, что если сохранение жесткости, которую обеспечивает инженерный пластик, является критически важным для применения, концентрация эластомера должна быть соответствующим образом отрегулирована. Пример - модификация PBT с помощью эластомерной смеси.

В этом случае условия переработки смесей PBT/эластомера влияют на размер частиц эластомера и, следовательно, на достигаемую ударную модификацию. Кроме того, относительная вязкость компонентов влияет на морфологию конечной смеси. Поскольку вязкость расплава напрямую связана с молекулярной массой полимеров, из этого следует, что молекулярная масса является важным фактором в определении наблюдаемых ударных модификаций.

По материалам SpecialChem

■

Нейлон был первой из "чудодейственных" нитей, изготовленных полностью из химических ингредиентов в процессе полимеризации. Полимерная крошка нейлона 66 может быть экструдирована в волокнистые нити или сформирована в различные готовые инженерные конструкции. Волокна вытягиваются, или растягиваются, в процессе, который увеличивает их длину и переориентирует молекулы материала параллельно друг другу для получения прочной, эластичной нити. Термопластичность нейлона позволяет осуществлять постоянное обжатие или текстурирование волокон и обеспечивает объемные и растягивающие свойства.

Преимущество дизайна нейлонового волокна

В 1939 году появление нейлона в прозрачных чулках произвело революцию на рынке женских чулочно-носочных изделий. Шелк и хлопок были быстро вытеснены этим более долговечным и простым в уходе материалом. Вскоре нейлон нашел свое применение и в других сферах. В парашютах и рыболовных лесках нейлон стал влаго- и плесневостойкой заменой шелка. В бронежилетах нейлон обеспечил недостижимую ранее прочность и долговечность для защиты от осколков снарядов. А когда нейлон использовали для армирования авиационных шин, он позволял тяжелым бомбардировщикам безопасно приземляться на импровизированных взлетно-посадочных полосах. Сегодня производителями предлагается широкий ассортимент полимеров нейлон-66 для использования в промышленности, текстильной промышленности, производстве мебели и напольных покрытий.

Преимущества нейлона 66

Нейлон 66 - это полукристаллический, белоснежный инженерный термопластик, который является самым прочным и устойчивым к истиранию неармированным алифатическим нейлоном с лучшей низкотемпературной вязкостью, чем нейлон 6 или ацеталь. Нейлон 66 во многих областях применения превосходит нейлон 6 благодаря своей выдающейся стабильности размеров, более высокой температуре плавления и более компактной молекулярной структуре. Например, нейлон 66 дает лишь половину усадки нейлона 6 под действием пара. И, имея менее открытую структуру, волокно 66 имеет хорошую устойчивость к отмыванию красителей, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и отличные показатели в высокоскоростных процессах прядения. Типичными преимуществами нейлона 66 перед нейлоном 6 являются:

• Более высокая прочность на разрыв
• Отличная устойчивость к истиранию
• Более высокая температура плавления

Нейлон 66 обеспечивает высокую прочность на разрыв для:

• Отличной производительности для применения в шинах
• Высокоскоростной фрезерной обработки

Отличная стойкость к истиранию делает полимер нейлон 66 идеальным для производства:

• Ковров
• Оббивок
• Конвейерных лент

Резиновая промышленность использует преимущество высокой температуры плавления нейлона 66 при высокотемпературном отвердении шин. Высокая температура плавления также приводит к тому, что волокно имеет:

• Высокую растяжимость и способность к восстановлению в текстурированной пряже с фальшивой круткой (например, чулочно-носочных изделиях)
• Термическую стабильность при высокотемпературном нанесении покрытий

Использование нейлона 66 в производстве волокон

Переработка нейлона обычно начинается с кондиционирования полученной крошки, с увеличением или без увеличения полученной молекулярной массы. Затем стружку расплавляют, обычно в винтовом экструдере, и извлекают в виде нитей. Затем нити упаковываются в процессе, который может включать в себя вытягивание, уплотнение или разрезание на отрезки штапеля.

Свойства волокна нейлон 66

Физические свойства
Как и нейлон 6, различные типы волокон нейлона 66 имеют разные физические свойства.

Термические свойства
Из-за различной структуры, температура плавления будет в диапазоне от 249°C до 260°C. Температура стеклования этого волокна находится в диапазоне от 29°C до 42°C. Температура размягчения, то есть температура слипания, составляет 230°C. Волокно обесцвечивается, если его выдержать при 150°C в течение 5 часов. Температура теплового отклонения составляет 70°C. Разложение этого волокна начинается при 350°C.

Химические свойства
Волокна из нейлона 66 более устойчивы к воздействию кислот или щелочей по сравнению с волокнами из нейлона 6 благодаря легким межмолекулярным силам, присутствующим в структуре. Волокно не поддается воздействию большинства минеральных кислот, за исключением горячих минеральных кислот. Волокно растворяется с частичным разложением в концентрированных растворах соляной, серной и азотной кислот. Волокно растворимо в муравьиной кислоте. Аналогичным образом волокно подвергается действию сильных щелочей в экстремальных условиях, в остальных случаях оно инертно к щелочам. Волокно можно отбелить большинством отбеливателей. Волокно по большей части не растворяется во всех органических растворителях, за исключением некоторых фенольных соединений.

Волокно обладает отличной устойчивостью к биологическим атакам. Длительное воздействие солнечного света вызывает деградацию волокна и потерю прочности.

Волокно можно окрашивать почти всеми типами красителей: прямыми, кислотными, металлокомплексными, хромовыми, реакционноспособными, дисперсными и пигментами. Однако предпочтение отдается только кислотным и металлокомплексным красителям, поскольку они имеют более высокую устойчивость.

Типичные физико-химические свойства нейлона 66

Типы материалов из нейлона 66

• Нейлон 66/6
• Нейлон 66/6, 10% Армированный стекловолокном
• Нейлон 66/6, 20% Армированный стекловолокном
• Нейлон 66/6, 30% Армированный стекловолокном
• Нейлон 66/6, 40% Армированный стекловолокном
• Нейлон 66/6, Минерально-наполненный
• Нейлон 66/6, 60% Армированный стекловолокном
• Нейлон 66/Нейлон 6 Смесь, наполненная стекловолокном
• Нейлон 66, Неармированный
• Нейлон 66, Ударопрочный
• Нейлон 66, Неармованный, огнестойкий
• Нейлон 66, Термостабилизированный
• Нейлон 66, Экструдированный
• Нейлон 66, Пленочный
• Нейлон 66, С ядрами
• Нейлон 66, Заполненный PTFE
• Нейлон 66, Заполненный MoS₂
• Нейлон 66, Наполненный стеклянным бисером
• Нейлон 66, 30% стекло-наполненный, экструдированный
• Нейлон 66, Минерально-наполненный, NCG с волокнистым наполнителем

Преимущества нейлона 66 в конкретных областях применения волокон

Переработанный в волокнистую форму, полимер нейлон 66 имеет много преимуществ для применения в промышленности.

Чулочно-носочные изделия

• Отличная высокоскоростная обработка
• Высокая растяжимость и способность к восстановлению
• Высокая долговечность и прочность

Ткачество и вязание основы

• Высокий модуль упругости волокна
• минимизирует искривление пряжи во время намотки, кручения, вязания и ткачества,
• минимизирует краситель и потеки во время окрашивания
• Широкое рабочее окно для нагрева, покраски и обработки, что особенно важно для комбинаций тканей со спандексом
• Очень хорошая устойчивость к фотодеградации
• Хорошие светостойкость и влагостойкость красителя

Шины и конвейерные ленты
Сверхпрочные шины и ремни, армированные полимером нейлон 66, способны выдерживать высокие температуры и быстрые циклы отверждения. Превосходные эксплуатационные характеристики обусловлены высокой прочностью и модулем упругости нейлона 66. Тканый и модифицированный шинный корд из нейлона 66 обеспечивает шинам самолетов и внедорожников длительный срок службы и высокую устойчивость к усталости. Нейлон 66 имеет особые преимущества в промышленных изделиях благодаря таким свойствам полиамида:

• Високая температура плавления
• Превосходная стабильность размеров
• Пониженная чувствительность к влаге

Ткани с покрытием
Ткани из нейлона 66 выдерживают температуру покрытия полиуретаном, ПВХ и резиной до 200°C и демонстрируют хорошую стабильность размеров, что обеспечивает целостность покрытия.

Ковровые покрытия
В конце 1950-х годов две новые разработки открыли новую эру в ковровой промышленности. Во-первых, было разработано оборудование для преобразования ворсовой ковровой пряжи в подложку для производства ворсовых ковровых покрытий. В то же время компания DuPont изобрела технологию придания объемности или "лофта" нейлону с помощью жидкостного процесса текстурирования, который получил название Bulk Continuous Filament (BCF). Сочетание нитей нейлона 66, текстурированных с помощью процесса BCF, придает коврам следующие характеристики:

• Высокая устойчивость к истиранию
• Высокая устойчивость к сминанию свай и матированию
• Легкость равномерного окрашивания
• Высокая светостойкость красителя
• Высокая стойкость краски к смачиванию/стиранию

Ковры из нейлона сейчас составляют почти 70% на рынке, который когда-то был эксклюзивным владением шерстяной пряжи.

Мебель / Напольные покрытия
Нейлон 66 предлагает для мебельной промышленности / промышленности напольных покрытий следующие преимущества:

• Полная линейка блеска (от 0,0 до 1,0% TiO₂)
• Продукты для непосредственного использования и постполимеризации
• Продукты, предназначенные для добавления цвета во время переплавки
• Полная линейка полимеров с различными вариантами красителей для рецептур для укладки пряжи

Другие применения
Применение нейлона можно обобщить следующим образом:

• Текстиль: Одежда, зубные щетки, корд для шин
• Автомобильная промышленность: Подшипники скольжения, дверные ручки, упоры для дверей, подушек безопасности и окон
• Мебель: Замки, вешалки, стулья и т.д.
• Упаковка: Пленочный лист
• Машиностроение: Приводные шестерни, подшипники, рифленые пластины для тюбингов железнодорожных линий

* * *

Доступные сверхпрочные марки, ударная вязкость и низкая чувствительность к надрезам делают нейлон 66 одним из лучших среди всех инженерных термопластов.

Сферы применения включают преимущественно инженерные компоненты. Широко используется как мононить, а также как волокно, отличающееся своей эластичностью и высокой стойкостью к истиранию, для производства одежды, ковров и промышленных изделий.

■

В частности, окна, сделанные из алюминиевого профиля, обладающего высокой теплопроводностью, особенно подвержены потерям тепла – до 40% всех теплопотерь здания. Для снижения теплопроводности оконных конструкций необходимо изолировать оконные рамы и добиться теплового разделения их внутренних и наружных оболочек. Пластиковые изоляционные перемычки – тепловые барьеры – являются оптимальным решением этой проблемы.

Изоляционные перемычки отличаются очень низкой теплопроводностью, что обеспечивает отличную теплоизоляцию оконной рамы и стеклопакета, содействуя экономии энергии и снижению расходов на отопление и кондиционирование. Благодаря тепловым барьерам, отсутствует холод в зоне окна, предотвращается образование конденсата, появление плесени, улучшается климат в помещении и оптимально распределяется температура.

В последнее время в качестве эффективного материала, используемого для изготовления тепловых барьеров, все чаще применяется полиамид, в частности, полиамид 6.6, усиленный стекловолокном – PA66 + 30% FG.

Отличительные особенности PA66 + 30% FG:

• Термостойкость.
  Обладая превосходной термостойкостью, полиамиды можно использовать в самых тяжелых условиях, например, в условиях высокой температуры и влажности. Профили PA могут резко уменьшить тепловое соединение, которое изолирует поток энергии от внешней стороны фасада к внутренней части.
• Высокая механическая стабильность.
  Полиамиды имеют значительную жесткость и высокую механическую стабильность для долговременного использования. Полиамид, армированный стекловолокном, идеально подходит для производства конструкционных и армирующих профилей и является одним из лучших решение для алюминиевых систем. Полиамидные профили защищают хрупкие края стеклянных панелей и одновременно удерживают прокладки для обеспечения воздухо- и водонепроницаемости конструкции.
• Дополнительная звукоизоляция.
  Вставки из полиамида также уменьшают шум, передаваемый в здание снаружи, благодаря разрыву, который они создают внутри конструкции.
• Высокая легкость и точность обработки.
  Несложная обработка полиамидов является еще одним ключевым преимуществом и идеальным выбором этого материала для изготовления специальных экструзионных профилей.
• Доступность и возможность переработки.

Таким образом, изоляционные детали из PA66 + 30% FG представляют собой идеальную альтернативу традиционным алюминиевым стеклянным краевым профилям.

■

В данной статье речь пойдет об использовании композитов на основе полиамидов групп ПА6 и ПА66 стеклонаполненных в диапазоне составов (15-30-50)% стекловолокна, с повышенной стойкостью к горению (класс V-0 согласно стандарту UL94).

Компания DLG Tactical, имея в своем штате высококвалифицированных дизайнеров и используя полностью интегрированное производство, разработала и запустила в серию изготовление вспомогательных частей и аксессуаров для стрелкового оружия. Данные разработки, благодаря своим оригинальным решениям, способствуют более эргономичному использованию различных типов стрелкового оружия, предоставляя возможность индивидуального применения аксессуаров.

Рассмотрим несколько разработок компании на примере классического АК-47.

Приклад

Особенностью данной разработки является регулирование приклада по длине и высоте, что способствует удобному удержанию оружия во время стрельбы.

Особенностью данной разработки является регулирование приклада по длине и высоте, что способствует удобному удержанию оружия во время стрельбы.

Пистолетная рукоятка

Прорезиненная эргономичная рукоятка удобно ложится в руке стрелка, не вызывая дискомфортных ощущений.

Прорезиненная эргономичная рукоятка удобно ложится в руке стрелка, не вызывая дискомфортных ощущений.

Полимерные M-LOK накладки

Полиамидные накладки с планками Пикатинни служат для обеспечения унификации креплений оптических и коллиматорных прицелов, а также других вспомогательных принадлежностей, в том числе тактических фонарей, лазерных целеуказателей, сошек и др.

Полиамидные накладки с планками Пикатинни служат для обеспечения унификации креплений оптических и коллиматорных прицелов, а также других вспомогательных принадлежностей, в том числе тактических фонарей, лазерных целеуказателей, сошек и др.

Вертикальные рукоятки

Быстросъемные суперлегкие эргономичные вертикальные рукоятки обеспечивает улучшенное тактическое позиционирование, при этом добавляя минимум веса для стрелкового оружия.

Вертикальная рукоятка с выдвижным упором предназначена для удобства ведения огня как с позиций «стоя», «с колена», так и с позиции «лежа».

Вертикальная рукоятка с выдвижным упором предназначена для удобства ведения огня как с позиций «стоя», «с колена», так и с позиции «лежа».

Более подробную информацию об ассортименте выпускаемой продукции компанией DLG Tactical можно найти на сайте производителя.

■

В настоящее время в автомобиле находится около 30 000 деталей, из которых 1/3 изготовлена из пластика. Всего для изготовления автомобиля используется около 39 различных типов основных пластиков и полимеров. Более 70% пластика, используемого в автомобилях, состоит из четырех полимеров: полипропилена, полиуретана, полиамидов и ПВХ.

Влияние электромобилей на потребление полимеров

Появление и быстрый рост дорожных транспортных средств с электроприводом стали ключевым вопросом, который следует учитывать при оценке перспектив автомобилестроения и возникающего спроса на полимеры.

Несмотря на тенденцию роста для электромобилей (ЭМ), автомобили, работающие на двигателях внутреннего сгорания (ДВС), будут оставаться значительной частью автопарка, а инновации в области полимеров обусловлены повышением эффективности использования топлива.

Дизайн автомобиля ЭМ кардинально не отличается от традиционного автомобиля ДВС, главное отличие заключается в дизайне и использовании материалов под капотом. Однако у электромобилей не будет топливной системы, насоса, резервуаров, соединительных кабелей и т. д. По мере роста проникновения электромобилей на рынок ожидается, что потребление поликарбоната (ПК) будет расти более быстрыми темпами, поскольку ПК будет использоваться в датчиках и в светодиодах в машине. Применение полимерных компонентов в трансмиссии двигателя станет более распространенным, поскольку производители стремятся снизить затраты и вес.

Изменения в спросе на полимеры

Увеличение потребления пластиков, таких как полипропилен (ПП) и полиуретан (ПУ) в последние годы было частично компенсировано снижением потребления инженерных пластиков, при этом на ПП и ПУ приходится около 50% общего потребления пластика в автомобилях. Ожидается, что потребление конструкционных пластиков сократится из-за меньшей потребности в этих пластмассах для применений под капотом электромобилей, так как высокотемпературное сопротивление конструкционных полимеров не требуется в той же степени, что и для двигателей внутреннего сгорания. Вместо этого полиамиды будут использоваться в электромобилях для батарейных кронштейнов и корпусов.

Спрос на полипропилен будет продолжать расти, поскольку он находит новые применения в интерьере и экстерьере автомобиля, а также под капотом, заменяя некоторые металлические детали. Кроме того, рост также будет стимулироваться увеличением производства электромобилей, что потребует более легких деталей, чтобы помочь компенсировать вес тяжелых батарей. Потребление полиэтилена также осталось на прежнем уровне, поскольку газовые балоны из полиэтилена высокой плотности уже проникли на рынок бензобаков, вытеснив сталь в развитых странах. Электромобили могут, однако, использовать больше ПЭ в деталях двигателя, так как высокотемпературные характеристики технических полимеров не требуются в двигателях с электрическими аккумуляторами.

Ожидается, что потребление АБС сократится, так как полистирол и полипропиленовые композиты с улучшенными свойствами продолжают заменять АБС в декоративных деталях интерьера, где традиционно преобладали АБС, особенно в Соединенных Штатах, из-за глянца материала. Высокая цена на АБС также способствовала замене на более дешевый полипропилен. В некоторых автомобилях более высокого класса использование АБС в салоне будет увеличиваться, так как потребителям требуется более качественный дизайн. Однако общее потребление, особенно в Северной Америке и Западной Европе, будет уравновешено уменьшением размера некоторых модулей, таких как передняя решетка, что, в свою очередь, уменьшит потребление ABС. Рост количества поликарбоната будет обусловлен появлением нового применения в автомобильных датчиках (линзах) в автономных транспортных средствах, что поддерживается постоянными требованиями электрификации и освещения в традиционных автомобилях.

Последствия для производителей полимеров

В целом, ожидается, что потребление полимеров в автомобильном секторе будет продолжать расти. Темпы роста будут зависеть от типа пластика, применения в автомобилях, замены сополимера, а также от усилий по переработке в различных регионах. Ожидается, что темпы роста пластмасс, таких как ПП, ПА, ПК и ПЭ, увеличатся с появлением электромобилей, в то время как потребление конструкционных пластмасс замедлится.

Автор: Госпожа Приянка Хемка, ссылка на полный текст.

■

Существует ряд двусмысленных терминов, используемых для описания пластмасс, включающих огнезащитные системы, все из которых имеют одинаковое назначение: огнестойкие, устойчивые к возгоранию и самозатухающие материалы. Даже с применением антипирена ни один пластик не может быть полностью огнестойким. Огнезащитные системы предназначены для смягчения, но не для устранения возможного возгорания.

Огнезащитные составы снижают опасность возгорания

• Повышение сопротивления воспламенению пластмасс
• Уменьшение скорости распространения пламени
• Уменьшение тепловыделения
• Уменьшение дымообразования

Факторы успешного выбора материала

• Соответствие требованиям по воспламеняемости
• Возможность использования в среде с температурным и химическим воздействием
• Наличие смол с соответствующими физическими свойствами по доступной цене

Почему антипирены?

Огнезащитные системы предназначены для задержки возгорания и распространения огня как способа увеличения времени эвакуации.

Как горит пластик

Под воздействием тепла или пламени термопласты подвергаются пиролизу, что приводит к разложению смолы с выделением газов, которые становятся источником топлива для распространения горения.

Как действуют антипирены

	Механизм ингибирования паровой фазы Во время горения антипиреновые добавки вступают в реакцию с горящим полимером в паровой фазе, нарушая образование свободных радикалов на молекулярном уровне, тем самым останавливая процесс горения. Этот механизм обычно используется с галогенированными системами огнестойкости.
	Механизм твердофазного обугливания Обугливающие добавки, замедляющие горение, вступают в реакцию с образованием углеродистого слоя на поверхности материала. Этот слой изолирует полимер, замедляя пиролиз, и создает барьер, препятствующий выделению дополнительных газов, которые в противном случае могли бы способствовать горению. Этот метод обычно применяется в негалогенных системах, использующих фосфор и азотные соединения.
	Механизм закалки и охлаждения Гидратированные минералы составляют класс безгалогенных огнестойких систем, обычно используемых для экструзии, таких как провода и кабели. Эти системы используют эндотермическую реакцию в присутствии огня для высвобождения молекул воды, которые охлаждают полимер и замедляют процесс горения.

Мировые стандарты воспламеняемости

UL94

Стандарт UL94, популяризированный лабораторией Underwriters Laboratories (UL) как элемент для получения списка UL для конечных устройств, классифицирует пластмассы по степени горения материалов разной толщины в различных ориентациях.

Например, для достижения минимального стандарта UL94 HB горизонтальный образец толщиной менее 3 мм должен гореть со скоростью менее 76 мм/мин.

В более типичных классификациях V-0, V-1 и V-2 используются образцы различной толщины, что является элементом классификации. Они требуют, чтобы вертикальный образец перестал гореть в течение 10-30 секунд. Также отслеживается влияние капающих частиц.

Раскаленная проволока

В Европе воспламеняемость пластмасс часто измеряется с помощью испытания раскаленной проволокой в соответствии с IEC 60695-2-10 по методам индекса воспламеняемости раскаленной проволокой (GWFI) или температуры воспламенения раскаленной проволокой (GWIT). Чтобы пройти испытания раскаленной проволокой, образец должен либо не иметь пламени, либо светиться более 5 секунд, пока раскаленная проволока применяется для GWIT, либо иметь пламя или свечение, которые гаснут в течение 30 секунд после удаления раскаленной проволоки для GWFI.

Распространение тепла, дыма и пламени

Многие другие стандарты можно отнести к факторам, ориентированным на безопасность замкнутого пространства и увеличению времени эвакуации в случае пожара. Строительная, транспортная и другие отрасли приняли различные стандарты испытаний, которые решают эти проблемы, в том числе:

• Аэрокосмическая промышленность: FAR 25.853
• Общественный транспорт: ASTM E162/662 (49 CFR 238)
• Строительство: ASTM E84/1354, UL2043
• Погрузочно-разгрузочное оборудование: UL2335/FM4996

Ассортимент продукции компании Politem включает специализированные термопласты (компаунды), которые могут уменьшить нагревание, дым и распространение пламени, чтобы соответствовать требованиям этих отраслей.

■

Небольшой вес нейлоновой нити PA6 CF делает ее идеальной для высокотехнологичных отраслей, таких как аэрокосмическая и автомобильная промышленность, где уменьшение веса имеет решающее значение для повышения эффективности и производительности. В этих областях ударопрочность и стабильность материала важны для обеспечения безопасности и долговечности компонентов. Его универсальность также делает его пригодным для широкого спектра других применений, включая медицинские устройства и промышленные изделия, где его уникальные свойства можно использовать для улучшения функциональности и эффективности.

Большая гибкость, чем у PA12 CF: Нейлон PA6 CF отличается превосходной гибкостью по сравнению с PA12 CF. Это приводит к большему удлинению при разрыве, что делает материал более пригодным для применений, требующих не только прочности, но и определенной эластичности. Эта гибкость особенно полезна в компонентах, которые должны поглощать ушибы или нагрузки, не разрушаясь, например, в некоторых конструктивных частях в аэрокосмической или автомобильной промышленности.

Легкость: соединение нейлона и углеродного волокна создает невероятно легкий материал. Эта легкость имеет решающее значение в таких областях, как авиакосмическая и автомобильная промышленность, где уменьшение веса может означать повышение эффективности топлива и улучшение общей производительности. Кроме того, уменьшение веса может привести к большей маневренности и лучшей управляемости в разных инженерных контекстах.

Отличная химическая стойкость: Полиамид PA6 CF известен своей отличной стойкостью к широкому спектру химических веществ. Это делает его идеальным для использования в агрессивных промышленных средах, где материалы могут подвергаться воздействию растворителей, масел и других химикатов. Это также выгодно в производстве медицинских устройств, где важна устойчивость к стерилизаторам и другим химикатам.

Стабильность размеров: еще одним важным преимуществом PA6 CF является стабильность размеров. Даже под влиянием напряжения или тепла материал сохраняет свою форму и размер. Это свойство имеет решающее значение в приложениях, где точность размеров критическая, например, в прецизионных механических компонентах или электронных устройствах.

Преимущества

• Более гибкий, нежели PA12 CF
• Больше удлинение при разрыве
• Легкость
• Отличная химическая стойкость
• Стабильность размеров

Недостатки

• Сложно красить
• Слои могут быть видимыми

Основные характеристики

• Процесс 3D печати: FDM
• Допуск: < 100 мм ± 0,60 мм; > 100 мм ± 0,75%
• Максимальный размер: 250 х 250 х 250 мм
• Срок исполнения: < 3 дней

Свойства материала

• Нагрузка при разрыве: 63 МПа
• Модуль упругости: 2367 МПа
• Удлинение при разрыве: 8%
• Модуль упругости при изгибе: 5224 МПа
• Температура теплового отклонения 0.45 МПа: 179°C
• Ударостойкость по Изоду: 12 кДж/м²

Применение Нейлона PA6 CF

Аэрокосмическая промышленность: в аэрокосмической промышленности Нейлон PA6 CF используется для изготовления компонентов, сочетающих легкий вес и высокую прочность. Это касается не только структурных частей самолета, но и внутренних компонентов, таких как облицовочные панели и крепеж для бортовой электроники. Его устойчивость к усталости и высоким температурам делает его идеальным для экстремальных условий, характерных для этого сектора.

Автомобилестроение: в автомобильной промышленности Полиамид PA6 CF находит применение в производстве деталей транспортных средств, где снижение веса имеет решающее значение для повышения эффективности топлива и общей производительности. Это включает в себя такие компоненты, как крепление двигателя, компоненты шасси, внутренние и наружные панели и даже аэродинамические детали, такие как спойлеры и диффузоры.

Медицинские устройства: в области медицинских устройств Нейлон PA6 CF используется для создания хирургических инструментов, компонентов диагностического оборудования и протезов. Его сочетание низкого трения и химической стойкости гарантирует, что устройства безопасны, долговечны и легко стерилизуются.

Промышленные и потребительские товары: PA6 CF широко используется в различных промышленных и потребительских товарах, таких как спортивное оборудование (например, велосипедные рамы, теннисные ракетки), ручные инструменты и компоненты машин. Его прочность и долговечность делают его пригодным для предметов, подвергающихся регулярным механическим нагрузкам.

Экономическая альтернатива металлам: Нейлон PA6 CF предлагает легкую, но прочную альтернативу традиционным металлам, таким как алюминий и сталь, во многих инженерных применениях. Этот материал находит применение в таких областях, как робототехника и машиностроение, где уменьшение веса может повысить эффективность и снизить эксплуатационные расходы.

Нейлон PA6 CF выступает как композитный материал превосходного качества, отличающийся своей способностью обеспечивать оптимальный баланс между легким весом, прочностью и высокой производительностью даже в сложных условиях окружающей среды. Его универсальность делает его очень пригодным для широкого диапазона промышленных и технологических применений. От аэрокосмического производства, где прочность и легкость являются самыми важными, до автомобильной промышленности, где нужны материалы, способные противостоять механическим нагрузкам и влияниям окружающей среды, PA6 CF зарекомендовал себя как идеальный выбор.

Несмотря на некоторые ограничения, такие как трудности с покраской и видимостью слоев в процессах 3D-печати, Полиамид PA6 CF продолжает оставаться отличным выбором во многих сферах. Эти вызовы часто преодолеваются благодаря инновациям в процессе обработки и технологии печати, что позволяет производителям в полной мере использовать его уникальные свойства.

Кроме того, усиление внимания к более устойчивым и высокоэффективным материалам побуждает отрасль к внедрению таких решений, как нить PA6 CF, способная заменять более тяжелые и менее экологичные материалы.

Таким образом, Нейлон PA6 CF представляет собой значительный шаг вперед в области композитных материалов, предлагая новые возможности в дизайне и производстве в разных секторах. Благодаря уникальному сочетанию легкости, прочности и стабильности он хорошо позиционируется для удовлетворения потребностей рынка.

■