Новые технологии переработки пластмасс
ПОИСК    
На главную
НАВИГАЦИЯ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  Новинки
  Технологии

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

  Блоги производителей
  Поставщики
  Производители

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

  Мнения и оценки
  Новости и статистика

СОТРУДНИЧЕСТВО

  Реклама на сайте
  Для авторов
  Контакты

СПРАВОЧНАЯ

  Классификатор продукции
  Термопласты
  Добавки
  Процессы
  Нормы и ГОСТы
  Классификаторы
ОБЗОРЫ РЫНКОВ
  • Производство и потребление фосфорного ангидрида в России
  • Производство и потребление альдегидов в России
  • Производство и потребление аминов в России
  • Производство и потребление гидроксибензола в России
  • Производство и потребление метиленхлорида в России
  • Производство и потребление карбоната динатрия в России
  • Производство и потребление сернистого ангидрида в России
  • Производство и потребление силиконов в России
  • Производство и потребление серного колчедана в России
  • Производство и потребление креозотовых масел в России
    Все отчеты
    ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ
  • Другая продукция
  • Литье под давлением, ротоформование
  • Пленки, листы
  • Профили
  • Тканные и нетканные материалы
  • Индустрия искож
  • Вспененные пластики
  • Трубы
      Экспорт статей (rss)
    1. ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
    2. МОЩНЕЙШАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ В РОССИИ
    3. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
    4. ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
    5. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории [Аk

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    КОНСТРУКЦИОННЫЕ ПЛАСТИКИ

    Детали конструктора
    ->

    Здравствуйте! Этот тематический раздел посвящен КОНСТРУКЦИОННЫМ ПЛАСТИКАМ. Сегодня без таких материалов, как полиамид, АБС, ПЭТФ, ПВХ, фторопласт, оргстекло, полиацеталь и др. немыслимо развитие индустрии. Они с успехом заменили и продолжают заменять металлы, дерево, стекло. Детали, из некоторых полимеров могут применяться при таких условиях, при которых другие материалы не выдерживают. И границы применения полимеров расширяются: появляются новые продукты с новыми свойствами… Здесь вы узнаете о научно-техническом прогрессе в сфере производства, переработки и применения конструкционных пластмасс, тенденциях рынка ключевых продуктов, новостях игроков рынка, а также перспективах отдельных материалов.

    Список сообщений |

    11.10.2008

    СТЕКЛОНАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИАМИДЫ: свойства и особенности переработки

    Введение в полиамиды стекловолокнистого наполнителя позволяет получить материал с увеличенной прочностью, жесткостью, теплостойкостью, менее растрескивающийся в условиях повышенных и пониженных температур. При этом значительно снижается усадка и коэффициент линейного расширения. Эластичность материала и сопротивление к истиранию у стеклонаполненного материала меньше, чем у ненаполненного.

    Из стеклонаполненного полиамида изготавливают детали точных приборов, кулачковые диски, корпуса электроинструментов, например дрелей, кожухи малогабаритных насосов, сепараторы подшипников, несущие детали трансформаторов, игольчатые роликовые подшипники и т.д. Для уменьшения коэффициента трения и улучшения износостойкости используют в качестве наполнителя графит и дисульфид молибдена. Наполнение полиамида тальком позволяет получить деформационные марки с увеличенной размерной стабильностью.

    Полиамиды ПА6 и ПА66 армированные стекловолокном, имеющие высокую жесткость, прочность, ударную вязкость, стойкость к термокороблению и различным средам.

    К преимуществам в эксплуатации стеклонаполненных полиамидов можно отнести:

    •  Высокая жесткость, ударная вязкость и стойкость к термокороблению.
    •  Пониженный коэффициент трения и износ.
    •  Работоспособность при температуре от -60 до +150° С.
    •  Длительная работоспособность в условиях одновременного воздействия повышенных температур, значительных механических напряжений, в том числе знакопеременных, паров воды и химических сред: масел, бензина, дизельного топлива, тормозной жидкости.
    •  Стойкость к щелочам, слабым кислотам, электролиту, неполярным растворителям и растворам солей.

    Изделия из стеклонаполненных термопластичных полимеров, получаемые литьем под давлением, имеют ряд существенных недостатков и в первую очередь: малую эластичность, низкую ударную прочность, переработка их сопровождается значительным измельчением армирующих волокон, а также абразивным износом оборудования.

    Стекловолокно как армирующий материал имеет высокую плотность и низкую адгезию к связующим. Вследствие этого – высокий вес изделий, неполное использование прочности волокна, невысокая водостойкость, расслаивание изделий и т.п. затрудняет применение стеклоармированных термопластов.

    Был разработан новый КМ на основе полиамидов и высокопрочных термостойких органических волокон, которые при правильном выборе имеют ряд преимуществ перед стекловолокном: хорошее смачивание полимерами, высокая прочность связи с матрицей, меньшая склонность к измельчению. Поскольку плотность органических волокон значительно меньше стеклянных, значения удельной прочности и жесткости новых КМ возрастают (табл. 1).

    Таблица 1: Физико-механические свойства армированных полиамидов

    Композиция

    Разрушающее напряжение при растяжении, МПаРазрушающее напряжение при изгибе, МПаУдарная вязкость с надрезом, кДж/м2
    Полиамид-650,040,06,4
    Полиамид-6 + полиамидное волокно85,4809,9
    Полиамид-61073,0824,2
    Полиамид-610 + 20% стекловолокна104,5124,04,0
    Полиамид-610 + 20% полиамидного волокна92,0100,08,0

    Экструзия полиамидов

    Большинство полиамидов имеют низкую вязкость расплава и перерабатываются» основном методом литья под давлением. Экструзия полиамидов стала возможной лишь с получением продуктов, имеющих вязкость 10 000-25 000 пуаз при 30 0С и число вязкости 180-230. В настоящее время вязкость полиамидов оценивают по удельной вязкости 0,5%-ного раствора полиамида в метакрезоле; по этому показателю экструзионные марки полиамидов должны иметь удельную вязкость не ниже 1,1-1,2. Поскольку наличие влаги оказывает пластифицирующее воздействие и снижает вязкость полимера, содержание влаги в материале перед переработкой не должно превышать 0,15-0,20%.

    Оборудование и технологическая оснастка

    Полиамиды обычно перерабатывают на одношнековых экструдерах. Применение двухшнековых экструдеров не дает особых преимуществ даже в отношении равномерности подачи расплава.

    Шнеки. Полиамиды отличаются от большинства термопластов узким диапазоном плавления и резким переходом из твердого в расплавленное состояние. В связи с этим зона сжатия традиционного трехзонного шнека должна быть, по возможности, короткой, иногда даже меньше половины витка. Для переработки высококристаллических полиамидов (полиамидов 6, 66 и 610) рекомендуют параметры шнеков, указанные ниже:
    •  длина шнека, не менее 20D (D — диаметр шнека);
    •  длина зоны загрузки 13,5D;
    •  длина зоны сжатия 0,5D;
    •  длина дозирующей зоны, не менее 6D;
    •  степень сжатия 2,5:4...4:1;
    •  шаг шнека (1... 1,8)D;
    •  угол подъема винтовой линии 17°30`;
    •  высота канала зоны загрузки (0,15...0,20)D;
    •  высота канала зоны дозирования, не более 0.08D.

    Для переработки полиамидов 11 и 12 требования к конструкции шнеков менее жесткие. Для них возможно применение шнеков с конической зоной сжатия длиной (1...8)D. Промежуточная коническая зона оказывает влияние на равномерность подачи материала. При переработке полиамида 11 типа Rilsan лучшие результаты были получены при самых длинных конических зонах сжатия.

    Для оптимизации процесса экструзии и увеличения производительности были разработаны различные варианты конструкции шнеков. Для облегчения удаления влаги и других летучих продуктов из полиамидов иногда используют экструдеры с зоной дегазации, в которых устанавливают пятизонные шнеки с зоной декомпрессии. При работе с такими шнеками необходимо правильно подбирать температурный режим по зонам цилиндра и скорость экструзии для исключения попадания расплава под давлением в отверстие вакуум-отсоса.

    Для уменьшения колебания давления и расхода при экструзии зазор между гребнями витка шнека и поверхностью цилиндра должен быть как можно меньше и не превышать 0,15 мм на диаметр. Лучшие результаты получаются при зазорах: шнек D = 45 мм — зазор 0,08-0,10 мм; шнек D = 60 мм — зазор 0,10-0,15 мм.

    Цилиндр экструдера. Большинство экструдеров выполняют из азотированных сталей. Иногда на внутренней поверхности цилиндра устанавливают втулку из износостойкого сплава типа Xalloy.

    При переработке полиамидов особое внимание следует уделять поддерживанию температурного режима по длине цилиндра и головки. На цилиндре желательно иметь не менее трех зон нагрева. Обогрев цилиндра производится бандажными электронагревателями. Особенно важно точно поддерживать заданную температуру переходной зоны от цилиндра к головке. Присоединительные фланцы или разъемные хомуты для крепления головок целесообразно подключать к отдельной регулируемой тепловой зоне; при отсутствии такой возможности фланцы или адаптер головки следует теплоизолировать. Зона загрузки цилиндра экструдера должна охлаждаться циркулирующей водой.

    Экструзионные головки. Для производства сплошных и полых профилей из полиамидов используют, как правило, прямоточные головки обычного типа. Для получения профилей с сердечником применяют угловые головки. На входе в головку часто устанавливают решетку; расстояние между концом шнека и решеткой должно составять 5-15 мм, диаметр отверстий решетки 2-3 мм, оптимальное число отверстий – 40/1 дюйм. Например, для шнека D = 45 мм решетка длиной 6 мм имеет 176 отверстий 2 мм. В экструдерах с «плавающим» шнеком регулировку сопротивления осуществляют изменением величины зазора между коническим концом шнека и втулкой на входе в головку.

    Экструзионная головка для производства полиамидных изделий должна иметь не менее двух регулируемых тепловых зон. Формующий инструмент также должен обогреваться или теплоизолироваться.

    Несмотря на то, что полиамиды относительно термостабильны, в головке не допускаются застойные зоны, так как застой материала может приводить к его перегреву, образованию черных точек и появлению в изделиях повышенных остаточных напряжений. Полиамиды — вязкоупругие материалы, проявляющие при экструзии такие же эффекты, как и другие термопласты (разбухание, ориентацию). Поэтому при конструировании каналов головки следует учитывать неравномерность разбухания и вытяжку расплава при течении его по каналам сложной геометрии. Например, при экструзии труб из ПА6 диаметр мундштука принимают на 5-10% больше наружного диаметра трубы, диаметр дорна — на 5% больше внутреннего диаметра трубы, а длина формующей части составляет 10-22 толщины стенки трубы. Степень вытяжки экструдата полиамидов находится в пределах 1,5-4,0 для большинства применений.

    Калибрующие устройства. Конструкции калибрующих устройств применяются такие же, как и при экструзии других жестких кристаллизующихся полимеров. Перед входом в калибр целесообразно установить приспособление для предварительного охлаждения экструдата воздухом или тонкой струей воды под небольшим давлением или самотеком. Размеры сечения калибрующего канала должны учитывать линейную термическую усадку материала, которая для полиамидов составляет 2,08-2,57%. Припуск на усадку для толстостенных участков принимается больше, чем для тонкостенных. При производстве полых профилей или труб обычно используют длинномерные вакуумные калибраторы или калибрующие втулки или пластины, установленные в вакуумной ванне. Применение длинномерных калибраторов позволяет получать более точные изделия, чем при использовании калибрующих втулок или пластин. Диаметр отверстий в вакуумных зонах должен быть 0,5-0,8 мм. Возможно использование прорезей вместо отверстий, но толщина их также не должна выходить за указанные пределы, иначе возможны задиры на поверхности профиля или даже нарушение процесса, особенно если вакуум по зонам не регулируется. Обычно в вакуумной зоне имеется 3-4 ряда отверстий с шагом 5 мм. Зоны охлаждения целесообразно охлаждать независимо друг от друга. На входе в калибратор температура воды должна быть 18-25 0С, в последующих зонах — 13-18 0С. Температура воды в охлаждающей ванне должна быть не ниже 15 0С: при температуре воды выше 30 0С изделия становятся излишне пластичными и могут деформироваться в тянущем устройстве, при более резком охлаждении изделие становится хрупким и может растрескиваться при резке.

    Особенности технологии экструзии полиамидов

    Для расплавления полиамидов требуется тепла больше, чем для плавления других распространенных термопластов. Длительное пребывание материала в цилиндре или головке экструдера приводит к его к деструкции и ухудшению качества изделий, в связи с чем необходимо очищать экструдер перед его остановкой. Материал, оставшийся в головке, при налаживании процесса следует полностью обновить новой порцией полиамида.

    Полиамиды — гигроскопичные материалы, поэтому перед переработкой следует их подсушить в течение 2-3 часов в токе горячего воздуха в бункерных сушилках при температуре 80-100 0С. Остаточное влагосодержание в материале не должно превышать 0,2%. Производительность экструдера значительно возрастает при использовании предварительно подогретого полимера. Нагрев до 80 0С может увеличить производительность на 30% по сравнению с производительностью при загрузке холодных гранул.

    Температурный режим переработки полиамидов зависит от их типа: полиамиды с высокой температурой плавления требуют повышенных температур переработки. В таблице 2 приведены ориентировочные температуры по зонам экструдера (D = 60 мм, L/D = 20:1, частота вращения шнека 60 об/мин) при переработке различных полиамидов.

    Высоковязкие марки полиамидов обладают хорошей формоустойчивостью и их переработка не вызывает особых затруднений. Необходимо только с высокой точностью поддерживать температуру по зонам цилиндра и головки и не допускать охлаждений полиамида на шнеке ниже температуры плавления. Остановка экструдера с материалом даже на несколько минут может привести к резкому охлаждению расплава.

    Таблица 2: Температуры по зонам экструдера при экструзии различных полиамидов, 0С

    Место замера температуры

    ПА66ПА6, ПА610ПА11, ПА12
    В начале цилиндра250220200
    В средней части цилиндра275250230
    В передней части цилиндра285270250
    В головке280270240
    В мундштуке275260230
    В расплаве275255220

    Таблица 3 Торговые марки стеклонаполненного полиамида

    Щекиназот ОХК ООО

    ПА 6ТуламидПА-СВ20
     ПА 6ТуламидПА-СВ25
     ПА 6ТуламидПА-СВ30
     ПА 6ТуламидПА-СВ15-ЛТ1
     ПА 6ТуламидПА-СВ30-ЛТ2
     ПА 6ТуламидПА-СВ40-ЛТ2
     ПА 6ТуламидПА-СВ30-Л1
     ПА 6ТуламидПА-СВ30-УП
     ПА 6ТуламидПА-УП
    Анид ОООПА 6 6Л СВ30
    Карболит ОАОПА 6 ПА6-ЛТ-СВУ4
    Пластмассы ЗАОПА 6НурамидПА 6-210 КС
     ПА 6НурамидПА 6-Л-СВ 30
     ПА 6НурамидПА 6-Л-СВ 15
     ПА 6НурамидПА 6-ЛТ-СВУ 4
     ПА 6НурамидПА 6-ЛТ-СВУ 5
     ПА 6НурамидПА 6-210 КС-ОД
    Полипластик ГруппаПА 6АрмамидСВ 15-1Э
     ПА 6АрмамидСВ 30-1
     ПА 6АрмамидСВ 30-1Э
     ПА 6АрмамидСВ 30-2Т
     ПА 6АрмамидСВ 30-2Т АФ
     ПА 6АрмамидСВ 30-3М
     ПА 6АрмамидСВ 50-1
     ПА 6АрмамидСШ 20-2
     ПА 6АрмамидСВ 30-1ЭТМ
    Тверьстеклопластик ОАОПА 6 ПА 6-211-ДС
     ПА 6 ПА 6-210-ДС
    BASF Aktiengesellschaft (БАСФ ЗАО)ПА 6Ultramid 
    DSM Engineering PlasticsПА 6Akulon Ultra Flow 
    Гродно Химволокно ОАОПА 6ГроднамидЛТА-СВ5
     ПА 6ГроднамидЛТАСВ30
     ПА 6ГроднамидЛТА-СВ30-В
     ПА 6ГроднамидЛТА-СВ30В-1
     ПА 6ГроднамидЛТА-СВ30В-2
     ПА 6ГроднамидСВТМ30
    Тана ПФКПА 6Тамид210 КС
     ПА 6ТамидСВ20-1
     ПА 6ТамидСВ30
     ПА 6ТамидСВ30Э-1
     ПА 6ТамидСВ30ТАФ-2
     ПА 66ТамидСВ30-1
     ПА 66ТамидСВ30Т-2

    В статье использованы материалы следующих изданий:

    1. «Экструзия профильных изделий из термопластов», Профессия
    2. Пластические массы, журнал


    www.newchemistry.ru

    Куплю

    19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

    18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

    04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

    Продам

    19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    Полимеры для автопрома

    Индустрия «автопластиков»

    Пластики в медицине

    Полимеры на службе здоровья

    Полимерные трубы

    Борьба за коммуникации

    Полиуретаны

    Класс высоких свойств

    Полимеры в электронике

    «Электропластики» и прогресс

    Индустрия полиэфиров

    Царство полиэфиров

    Стеклопластики

    Легкие и прочные

    Экструзия профилей

    «Профильные» технологии

    Пресс-формы

    Оснастка: технологии и сервис

    Нетканые материалы

    Мир нетканых материалов

    Термопластавтоматы

    Оборудование для литья под давлением

    Полиолефины

    Базовый пласт

    Экструзия пленок

    Слои прогресса

    Конструкционные пластики

    Детали конструктора

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО

    КабельПРОМ

    Применение и переработка полимеров

    Эластичные технологии

    Каучуки и резины

    Древесно-полимерные композиты

    «Жидкое дерево»

    Индустрия «ИСКОЖ»

    Искусственные кожи, клеенки

    Адгезивы

    Революция в технологиях сборки

    Все номера
    Rambler's Top100
    Copyright © Polymeri.ru 2006. All Rights Reserved