Технологии

Строение полимера определяет положение САН в ряду других листовых материалов – по своим свойствам он находится как бы между полистиролом и полиметилметакрилатом (оргстеклом). САН "взял" все лучшие свойства от этих материалов и приобрел свои новые высокие эксплуатационные характеристики. По сравнению с полистиролом САН обладает повышенной ударопрочностью и теплостойкостью (на уровне с оргстеклом), стойкостью к действию УФ-излучения (не желтеет в течение 10 лет). По сравнению с оргстеклом САН обладает повышенной механической прочностью и жесткостью (как полистирол) и отличной термопластичностью, что определяет широкое использование этого материала для изготовления изделий методами термоформования, которые включают в себя также вакуумформование и пневмоформование.

Для изготовления рекламной продукции методами термоформования традиционно использовались такие листовые материалы как полистирол (ПС), поливинилхлорид (ПВХ), литьевое оргстекло (полиметилметакрилат-ПММА), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), поликарбонат (ПК).

Листы из полистирола дешевы и хорошо формуются, однако полученные изделия из полистирола имеют срок службы на открытом воздухе не более 1,5-2 лет. На практике изделия из полистирола для наружной рекламы и городского хозяйства утрачивают свои основные эксплуатационные качества и внешний вид ("желтеют-зеленеют", трескаются) уже в течение 1года. При использовании листового оргстекла возникают проблемы при термоформовании. Листы из оргстекла имеют большие внутренние напряжения, которые приводят к растрескиванию изделий при их обработке после формования. Для устранения внутренних напряжений и удаления адсорбированной влаги необходимо до формования термостатировать листы в термокамере при температурах 70-75°С, время термостатирования зависит от толщины листа (Т) и вычисляется по формуле: 2 часа + 0.225•Т(мм), а после термоформования термостатировать готовые изделия при температурах 60-65°С в течение следующего времени: 4 часа + 0.45•Т(мм). Перечисленные факторы несколько усложняют технологический процесс изготовления изделий из литьевого оргстекла и, особенно, из экструзионного оргстекла, имеющего неодинаковую усадку в продольном и поперечном направлениях. К тому же, стоимость оргстекла, особенно литьевого, достаточно высока (более 3,5 $/кг), что в сочетании с вышеперечисленными технологическими и трудовременными факторами значительно увеличивает себестоимость изделий. Тем более, это касается таких достаточно дорогих материалов, как светопропускающие сплошные ПВХ и ПЭТФ, стоимость которых выше, чем у литьевого оргстекла.

Именно в этих случаях изготовления различной рекламной и светотехнической продукции методами термоформования новый листовой материал САН является незаменимым как по технологическим характеристикам процесса изготовления изделия, так и по его эксплуатационным свойствам. Технологические параметры процесса термоформования изделий из листов САН (по сравнению с листами из полистирола и оргстекла) делают этот процесс проще и, следовательно, дешевле. САН очень термопластичен, поэтому легко принимает необходимые сложные формы изделий (хорошо "обволакивает" матрицу термоформовочной машины). САН имеет широкий температурный диапазон термоформования в интервале температур 130-170°С, что позволяет без риска переохлаждения или перегрева подавать листовые заготовки из термокамеры к формовочной машине. Это является необходимым условием получения качественных конечных изделий.

К тому же, пониженное значение величины теплоемкости листов САН (1,38 Дж/г•К) по сравнению с оргстеклом (на 10%) и полистиролом (на 25%) приводит к тому, что для нагрева листов САН до температуры формования требуется, соответственно, значительно меньше тепловой энергии и времени – это приводит к экономии электроэнергии и трудовременных затрат, и, следовательно, к снижению себестоимости изготавливаемой продукции. Повышенная стойкость изделий из САН к внешним воздействиям, в частности, к УФ-излучению и погодным условиям позволяет эксплуатировать различную рекламную и светотехническую продукцию на открытом воздухе в течение длительного времени (до 10 лет) без заметного изменения всех необходимых высоких прочностных и светотехнических качеств.

Следует отметить, что по цене листовой САН стоит между полистиролом и оргстеклом. Этот материал несколько дороже полистирола (на 15-20%) и значительно дешевле литьевого оргстекла. По внешнему виду САН трудно отличить от оргстекла, а по прочности, в частности, по ударостойкости эти материалы взаимозаменимы – это определяет популярность листового САН на рынке материалов для рекламных технологий как недорогой подмены прозрачного и матового листового оргстекла в определенных случаях. По сопротивляемости агрессивным средам САН обладает высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам, солям, спиртам, парафинам, минеральным маслам. В то же время, САН растворим в ацетоне, бензоле, толуоле, этилацетате, четыреххлористом углероде, хлороформе, метиленхлориде, метилэтилкетоне и, следовательно, листы САН могут так же хорошо склеиваться, как оргстекло и полистирол.

Таблица 1. Технические характеристики листового стиролакрилонитрила (САН)