Предлагаем купить в Ростове-на-Дону:

Продажа полиуретановых изделий:

В магазине РТИ в продаже:

Мы выполняем:

Международная конференция Полиолефины 2016 состоится 19 сентября 2016 г., Отель «St. Regis Moscow Nikolskaya». Зал «Кандинский», г. Москва.
Мероприятие проводится в шестой раз с целью предоставить деловому сообществу площадку для обсуждения основных проблем отрасли, в условиях санкций, низких цен на нефть, девальвации рубля, ужесточения кредитной политики. Обсуждение проблем, сложившихся на рынке полиолефинов, в современных экономических условиях, является актуальным и своевременным.
Игрокам рынка полиолефинов важно знать текущее состояние, основные тренды развития рынка, для разработки стратегий своих компаний, оценить свои конкурентные позиции на внутреннем и внешних рынках. В настоящее время и в перспективе.
Полимерные материалы, включая полиолефины, занимают всё более значимое место в нашей жизни. В 2015 году спрос на полиэтилен превышал предложение на 10,6 %, с другой стороны предложение полипропилена на российском рынке превышает спрос на 24%.
На конференции предлагается рассмотреть вопросы экспортной ориентированности и импортозамещения полиолефинов, учитывая, что эта проблема стоит особенно остро сейчас. Девальвация рубля привела к сужению спроса, снижению доходов населения, инфляции издержек производства, повышению цен и, как следствие, к падению производства изделий из пластмасс 2015 г — на 5%.
Особую актуальность тематики придает направленность на острые проблемы и ключевые тенденции.
Какое количество полиолефинов сможет потребить внутренний рынок сейчас и в долгосрочной перспективе до 2030 г.? Какими темпами необходимо развиваться перерабатывающим мощностям? Есть ли перспективы экспорта и импортозамещения российских полиолефинов в будущем? Как повлияли санкции и новые экономические правила игры на производство и переработку полиолефинов? Как сказывается ценообразование на рынке. Эти вопросы требуют обсуждения.
Планируются доклады ведущих производителей полиолефинов и крупных потребителей – переработчиков полиолефинов.
Основные темы для обсуждения:
• Текущее состояние рынков полиолефинов и перспективы развития;
• Ценовые тренды на полиолефины;
• Композиционные материалы на базе полиолефинов;
• Взаимозависимость производителей, переработчиков и трейдеров на рынке полиолефинов в новых экономических условиях;
• Добавки для улучшения качественных характеристик полиолефинов;
• Переработчики — драйверы спроса на полиолефины (переработка в трубы, пленки, упаковку, строительные изделия, контейнеры, изделия бытового назначения и др.);
• Инновации на рынке полиолефинов.
Международная конференция Полиолефины 2016

 Стенд «Роснано» на выставке «Иннопром» 

Продукция «Препрег-СКМ» и «Нанотехнологического центра композитов» (НЦК) представлена на стенде «Роснано» на международной выставке «Иннопром». Особой популярностью среди участников и гостей пользуется карбоновый приклад для охоты, спорта и высокоточных винтовок. Эти изделия создаются с применением препрега на основе углеродного волокна. Препреги, (тканные структуры, пропитанные эпоксидным связующим) — продукт «Препрег-СКМ». Предприятие оснащено уникальным для России ультрасовременным высокотехнологичным оборудованием по производству препрегов. Карбоновые приклады изготавливаются на основе наиболее совершенной технологии термокомпрессионного формования эпоксидных препрегов с получением монокока. Технология разрабатывалась специалистами компании на протяжении нескольких лет и в данный момент успешно применяется. В результате удаётся производить высококлассный продукт, способный конкурировать с лучшими мировыми экземплярами.

Также в «Композитной экспозиции» были представлены дизайнерские ткани на основе углеродного волокна с авторским рисунком. Технология производства таких тканей была разработана на дочернем предприятии «Препрег-СКМ» «Препрег-Дубна», расположенном в особой экономической зоне «Дубна» в Московской области». В углепластике такие ткани были показаны в готовых изделиях – мотоциклетном шлеме и вейкбордах. Дизайнерские ткани используют в самых разных применениях, например, для создания деталей автомобилей, предметов интерьера и даже в модной индустрии. Кстати сказать, дизайнерские ткани, произведенные на предприятии «Препрег-Дубна», на «Иннопроме» можно было встретить на только на стенде «Роснано». Компания «Препрег-СКМ» в рамках спонсорского проекта «Формула студент» передала углеродные ткани команде Уральского федерального университета для изготовления болида. Результаты работы ребята продемонстрировали на «Иннопроме» дизайнерские ткани они использовали для изготовления легкого и прочного обвеса гоночного автомобиля.

Большой интерес посетители выставки проявляют и к продукции НЦК, предназначенной для городского хозяйства, – это стеклопластиковые профили и долговечные легкие и прочные перила для автомобильных мостов, композитные тактильные индикаторы для слепых и слабовидящих людей, фибра для бетонов и асфальта, защищающая от трещинообразования, легчайшие и коррозионностойкие лотки водоотводные из полимерных композиционных материалов.

«Композитную экспозицию» на стенде «Роснано» посетили высокопоставленные гости — заместитель председателя правления ВЭБ Андрей Клепач и председатель правления «Роснано» Анатолий Чубайс.

20-22 октября 2015 года в Сингапуре пройдет 8 ежегодная выставка композитов JEC Asia 2015

крупнейшая организация отрасли композитов, JEC Group, представила программу пяти конференций в рамках 8-й ежегодной выставки композитов JEC Asia 2015 в Сингапуре.

Эко-дизайн и утилизация

В настоящее время экологическая грамотность уже не предположение, а требование. Законодательства стран расширяют статьи, укрепляющие контроль за производством продукции в широком диапазоне. Композиционные материалы в частности, уже какое-то время идут «зеленым» путем, разрабатывая и используя натуральные волокна, смолы с возможностью экологически чистого рециклинга для повторного использования.

Аэронавтика

Композиционные материалы, благодаря высокой прочности и малому весу,  находят все более широкое распространение в аэрокосмической промышленности. Легковесность особенно важна, так как позволяет сократить потребление топлива, но задача эта трудна, т.к. авиационные части должны отвечать строгим требованиям качества. Применение композитных материалов позволяет сократить время сборки и технического обслуживания и увеличить ударопрочность летательных аппаратов.

Моделирование и Роботизация

Поскольку использование композитных материалов находит все более широкое распространение в любой отрасли промышленности, потребность в эффективных и хорошо приспособленных инструментах моделирования также значительно выросла. Незаменимые в предсказании характеристик, благодаря структурному анализу и оптимизации, которые они предлагают, программные средства обеспечивают надежные производственные решения на стадии проектирования. Наряду с этим, требования по обеспечению роста производительности и массовому производству привели к увеличению использования гибкой робототехники, что и будет подробно рассмотрено в ходе этой сессии.

Автомобильная промышленность

Высокоскоростное производство — одна из самых больших проблем в автомобильной промышленности, особенно в отношении композитных материалов, в частности, в целях достижения паритета стоимости с металлическими эквивалентами. Благодаря инновационным процессам и адаптированным эпоксидным смолам, время цикла для высокоэффективных конструкционных деталей уже значительно снижено в последние несколько лет, но они же стимулируют и дальнейшее снижение, чтобы достичь решающего минутного цикла

Композитные сосуды высокого давления

На протяжении многих лет, такие типы сосудов, в которые держат жидкости и газы под давлением, прошли через различные стадии: от цельнометаллических до композитных металлопластиковых, и, наконец, до полностью композитных криобаков.

poly

Восьмая международная выставка  Полиуретанэкс — 2016 : полиуретановые материалы, технологии производства полиуретанов, использование полиуретанов в промышленности  пройдет  17 — 19 февраля 2016г  в ведущем выставочном центре Москвы — МВЦ «Крокус Экспо».

Организатор выставки: Выставочная компания «Мир-Экспо»

Ежегодная выставка «Полиуретанэкс» — единственная в России международная специализированная выставка полиуретановых материалов, технологий и оборудования, демонстрирующая достижения в сфере развития материаловедения, и способствовующая налаживанию новых деловых контактов и партнерских отношений.

Цели выставки: 

  • способствовать развитию производственных и экономических связей;
  • способствовать обмену научно-технической информацией;
  • способствовать широкому внедрению и применению инновационных технологий производства и внедрения композитных материалов.

Основные посетители выставки «Полиуретанэкс»:

  • представители министерств и ведомств,
  • руководители и ведущие специалисты предприятий и организаций автомобилестроения, железнодорожном, авиационном и трубопроводном транспорте, нефтегазовой отрасли, военно-промышленного комплекса, обувной, лёгкой, мебельной, химической и горно-обогатительной промышленности, металлургии, научно-исследовательской и внешнеэкономической сферы, строительства, а также других промышленных предприятий и образовательных учреждений.

Разделы выставки:

  • Сырье для производства полиуретанов:
    — Полиуретановые добавки, красители, наполнители
    — Катализаторы и сурфактанты для всех типов эластичных, жестких и меклопористых пенополиуретанов
    — Отвердители для полиуретановых покрытий, добавок, адгезивов, герметиков и эластомеров
    — Полиолы, изоцианаты, антипирены, эластичные покрытия для полиуретановых и полиизоциануратных панелей, наливные компаунды, литьевые смолы
    — ПУ системы, стабилизаторы, разделительные агенты, вспенивающие добавки
  • Оборудование и станки производства и переработки полиуретанов:
    — Расходометрия, шестереночные, оседиагональные (шнековые) и шлепперные насосные установки
    — Теплообменники высокого давления и статические смесители для реагентов
    — Измерительные машины и смесительные устройства высокого и низкого давления
    — Обрабатывающие станки
    — Оборудование для обработки полиуретана, производственные помещения и пресс-формы
    — Возведение производственных помещений
  • Обслуживание
  • Тестовое оборудование: реометры (измерители расхода)
  • Конечная продукция: контактное уплотнение при литье, фильтры
  • Сертификация, технический регламент
    Компьютерное моделирование
  • Утилизация
  • Специальный раздел выставки: «КЛЕИ и ГЕРМЕТИКИ»
    — Сырье и компоненты для производства клеев и герметиков
    — Технологии производства адгезивных материалов
    — Герметизирующие и клеевые составы: клеи-расплавы, полиуретановые клеи, гибридные герметики, эпоксидные клеи, конструкционные адгезивы и др.
    — Оборудование, применяемое при склеивании и герметизации
    — Технологии склеивания и герметизации
    — Подготовка поверхностей для склеивания
    — Упаковка и хранение
    — Сертификация и контроль качества

В 2015 году, согласно данным независимой международной аудиторской проверки статистических показателей на выставках «Композит-Экспо» и «Полиуретанэкс» на площади 5400 кв. м, 180 компаний и предприятий, в т.ч. 121 отечественных и 59 зарубежных из 19 стран мира представили широкий ассортимент сырья, материалов и оборудования, технологии и научные разработки. За три дня работы выставки посетили более 14 400 человек, в их числе 93% специалистов различных отраслей промышленности. Это свидетельствует о возросших потребностях российского рынка в использовании современных инновационных материалов и технологий в различных отраслях промышленности.

Неотъемлемая часть выставки «Полиуретанэкс» — это традиционно проводимая в ее рамках научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития производства и использования полиуретановых материалов в России», которая существенно повышает эффективность работы экспонентов и посетителей на выставке. Нацеливаясь на развитие тесных взаимосвязей науки и производства, конференция несет максимальный объем инновационной информации и активизирует взаимообмен профессиональным опытом.

Цель конференции — обсуждение ведущими учеными и специалистами актуальных проблем и новых разработок в области полиуретановых материалов, обмен опытом по вопросам проектирования, эксплуатации и модернизации оборудования, презентация новых технологий и оборудования.

Место проведения выставки «Полиуретанэкс» определяется уровнем и требованиями российских и зарубежных участников к качеству услуг Международный выставочный центр Крокус Экспо является лидирующим выставочным центром в России. Высокий уровень работы и профессионализм соответствуют всем международным требованиям выставочной индустрии, что позволяет участникам выставки вести работу с максимальной отдачей. МВЦ Крокус Экспо находится на пересечении МКАД и Волоколамским шоссе в непосредственной близости от станции метро «Мякинино».

 

compo

Композитные материалы, технологии производства композитов, оборудование, изделия из композиционных материалов

 17 — 19 февраля 2016 в выставочном центре МВЦ «Крокус Экспо» (павильон 1, залы 1 и 2) пройдет 9 международная выставка Композит-Экспо 2016.

Организаторы выставки: Выставочная Компания «Мир-Экспо», Союз производителей композитов.

Ежегодная выставка «Композит-Экспо» — единственная в России международная специализированная выставка композитных материалов, технологий и оборудования, наглядно демонстрирующая достижения в сфере развития материаловедения, способствующая налаживанию новых деловых контактов и партнерских отношений.

Цели 9 международной выставки Композит-Экспо-2016 :

  • способствовать развитию производственных и экономических связей;
  • способствовать обмену научно-технической информацией;
  • способствовать широкому внедрению и применению инновационных технологий производства и внедрения композитных материалов.

В 2015 году, согласно данным независимой международной аудиторской проверки статистических показателей на выставках «Композит-Экспо — 2015» и «Полиуретанэкс — 2015», на площади около 5500 кв. м, разместились 180 экспонентов, в т.ч. 121 отечественных и 59 зарубежных из 19 стран мира.

Выставки посетило более 14400 специалистов, в их числе 93% специалистов различных отраслей промышленности. Это свидетельствует о возросших потребностях российского рынка в использовании современных инновационных материалов и технологий в различных отраслях промышленности.

Разделы выставки:

  • Сырье для производства композитных материалов, компоненты: смолы, добавки, термопластики, углеродное волокно и др.
  • Наполнители и модификаторы
  • Стеклопластик, углепластик, базальтопластик, древесно-полимерный композит (ДПК), искусственный камень, искусственный мрамор, металлокомпозиты, нанокомпозиты, биокомпозиты и т.д.
  • Полуфабрикаты
  • Готовые изделия из композитных материалов
  • Системы крепления в изделиях из композитных материалов
  • Технологии производства композитных материалов со специальными и заданными свойствами
  • Технологии обработки поверхности изделий из композитных материалов
  • Оборудование и технологическая оснастка для производства композитных материалов
  • Инструмент для обработки композитных материалов
  • Измерительное и испытательное оборудование
  • Сертификация, технический регламент
  • Компьютерное моделирование
  • Утилизация

По приглашению Владимира Путина участники фестиваля «От винта!» посетили церемонию открытия Образовательного центра «Сириус», прошедшую накануне в Медиацентре в Олимпийском парке. Напомним, в конце августа в рамках авиасалона МАКС-2015 Глава государства посетил павильон «Молодые кадры машиностроения», пообщался с ребятами и оценил их изобретения. Общение с юными талантливыми изобретателями было продолжено в Сочи на открытии центра «Сириус». В числе почетных гостей на церемонии присутствовал генеральный директор Госкорпорации Ростех, Председатель Союза машиностроителей России Сергей Чемезов.

«Сюда, в этот центр приехали и будут приезжать интересные, увлеченные своим делом ребята, те, кто проявил себя в самых разных областях, добился первых успехов благодаря своим способностям и наставникам», — сказал Путин. По мнению Президента, единственный в мире образовательный центр такого уровня должен стать ключевым в поддержке талантливых российских ребят, быть ориентиром для регионов и задавать стандарт для школ.

На церемонии открытия центра «Сириус» для талантливых детей со всей России было проведено множество интересных мероприятий. Как рассказала председатель Координационного совета по развитию детского и молодежного научно-технического творчества СоюзМаш России, директор фестиваля «От винта!» Виктория Соболева, юные участники фестиваля «От винта!» оказались не только изобретательными инженерами, но и азартными спортивными болельщиками: «Ребята с огромным интересом наблюдали за игрой команд «Легенды хоккея» и «Сириуса» на Малой ледовой арене «Шайба», в которой участвовал и сам Президент. Они с огромным удовольствием пообщались с Вячеславом Фетисовым, Евгением Малкиным, Александром Овечкиным и преподнесли в подарок Владимиру Путину именную клюшку, изготовленную из полимерных композитных материалов».

Соболева отметила, что клюшка была разработана специально для этого случая специалистами межвузовского инжинирингового центра МГУ, МГТУ им. Баумана и КАИ, также представленного в павильоне «Молодые кадры машиностроения» на МАКС-2015. Кроме того, МГТУ им. Баумана через делегацию участников фестиваля «От винта!» передал в подарок центру «Сириус» сертификат на проведение практических занятий и мастер-классов по теме композитных материалов.

По просьбе юных инженеров Президент подписал фотографию, на которой он запечатлен с участниками фестиваля «От винта!» во время посещения их павильона на МАКС-2015. Кстати, рамка для снимка изготовлена из авиационного алюминия.

Напомним, фестиваль «От винта!» проводится с 2005 года. Его организаторами выступают Координационный совет по развитию детского и молодежного научно-технического творчества СоюзМаш России и Общероссийская общественная организация «Офицеры России». Возглавляет оргкомитет фестиваля Первый вице-президент СоюзМаш России, Первый зампред Думского Комитета по промышленности Владимир Гутенев. В 2015 году авиационный слет, инициированный 10 лет назад Советником Президента ПАО «ОАК» по науке и технологиям Борисом Алешиным, собрал участников из 50-ти регионов страны.

Источник новости: plastinfo.ru

Сегодня многие автомобилисты переводят свои подвески на полиуретан.

Технология производства изделия из полиуретана более сложная, дорогостоящая и ресурсоемкая, чем технология изготовления резиновых аналогов, поэтому стоимость деталей  из полиуретана выше, чем деталей из резины. Это — основная причина того, что до сих пор не произошло повсеместное замещение резиновых деталей полиуретановыми. Однако в тех областях, где качество выше небольшой экономии, полиуретан достаточно успешно применяется вместо резины и пластика.

Автомобилестроение — как раз та отрасль, где необходимо применять детали и узлы из качественного, износостойкого и надежного материала такого, как полиуретан. В частности, полиуретан широко используют  при профессиональной доработке подвески автомобиля

Применение полиуретановых деталей в подвеске автомобиля имеет ряд серьезных преимуществ:

  • Полиуретановая подвеска придает автомобилю высокий комфорт вождения и повышает его управляемость.
  • Сохранение эластичности в широком спектре температур и высокая износостойкость позволяет наслаждаться новыми ощущениями при вождении автомобиля.
  • Полиуретановая подвеска не стекленеет от холода и не выкрашивается при длительных переменных нагрузках.
  • Износостойкость. Эксплуатация автомобиля в российских условиях (качество российских дорог и воздействие пыли, грязи и химических реагентов) значительно ускоряет износ резиновых деталей. Полиуретановые детали в подвеске автомобиля значительно увеличивают срок его службы.
  • Эффективность. Полиуретановые детали подвески более эффективны при эксплуатации автомобиля в тяжёлых дорожных условиях.
  • Надёжность. Полиуретановые детали надёжно предохраняют подвеску и кузов при максимальных нагрузках.
  • Долговечность. Ресурс полиуретановых деталей выше резиновых в 4-5 раз.

Федеральное дорожное агентство намерено снизить импортозависимость в полимерных материалах при строительстве автотрасс

Как сообщили сегодня Строительству.RU в пресс-службе Росавтодора, эта проблема была обсуждена на состоявшемся накануне совещании с участием представителей дорожного ведомства, компаний «Газпром нефть», «ЛУКОЙЛ», «Технониколь» и СИБУР. По итогам решено изменить существующий с 2003 года ГОСТ, регулирующий применение полимерных материалов в дорожном строительстве и включить в него норму о применения СБС-полимеров при строительстве автотрасс.
По оценкам экспертов, данные меры позволят увеличить функциональность и эффективность используемой продукции.

Источник новости: rcmm.ru

Строительство, в первую очередь жилищное, а также автомобильная промышленность могут стать тем драйвером роста, который выведет российскую экономику из кризисной ситуации, считает президент Торгово-промышленной палаты России Сергей Катырин, давший интервью агентству РИА «Новости». ПластЭксперт приводит избранные места из ответов г-на Катырина, которые могут быть интересны аудитории портала.

О кризисе

«Можно много об этом говорить. С одной стороны, все не так страшно, как многие нам из-за границы предвещали и предвещают, но, с другой стороны, положение достаточно серьезное.»

О технологиях

«С точки зрения технологий здесь тоже есть сложности. Есть некоторые, я бы так сказал, уникальные технологии, которыми обладает ограниченное количество стран, и заменить там одну страну на другую не всегда просто, а иногда просто невозможно.

Поэтому, естественно, что тут должна и наша наука свое слово сказать, чтобы свои разработки, которые есть или которые должны состояться, продвигать активно. Но, естественно, с помощью компаний или финансовых институтов, потому что ученые в одиночку свои технологии продвинуть не смогут, поскольку везде нужно финансирование.»

О драйверах роста

«Это строительство. В первую очередь — жилья, потому что любое строительство всегда тащит за собой много отраслей. Это и пластики, и керамзиты, и кафель, и древесина, и много чего еще, что нужно для строительства жилого дома. Это возможность вытащить деньги из-под подушки у тех, у кого они хранятся и кто хочет жилье улучшить, в частности, приобрести новое. Мы вовлечем средства населения в реальный оборот, в экономику.

Второе направление — это автомобиль. Легковые автомобили тоже являются драйвером для многих отраслей. Металл, пластик, электроника и все остальное, что есть в автомобиле. И это тоже возможность задействовать деньги населения, которые сегодня хранятся. Поэтому такого рода направления, мне кажется, государство должно поддержать в первую очередь во всех вот этих отраслевых программах.»

О задумках

«Не будет работать любая задумка в нашем государстве, если ее не подкрепить или законом, или постановлением правительства, или решением соответствующих министерств и ведомств. У нас, к сожалению, очень длинный путь от идеи до реализации, до подписания того или иного нормативного акта. Здесь нужно подсократиться, потому что время такое непростое, и побыстрее крутить этот государственный механизм.»

Источник новости: e-plastic.ru

Международная группа ученых в Университете Техаса использовала искусственные волокна, получив дешевую, но прочную мышечную ткань

Как передает Xinhua, секрет кроется в скручивании полимерных волокон. Созданные мышцы способны поднять груз, который в 100 раз тяжелее, чем груз, который под силу поднять обычным мышечным волокнам той же длины. Искусственный аналог генерирует более 7 лошадиных сил на килограмм.

В принципе, существуют искусственные мышцы с такими же показателями. Но они изготовлены из дорогостоящего сплава никеля и титана (цена доходит до 3000 долларов за килограмм). А вот мышцы из нитей обходятся в 5 долларов за килограмм. Ученые сравнивали настоящие мышечные волока, которые сокращаются всего на 20%, с искусственными, сокращающимися на 50% от своей длины. И было доказано: искусственные мышцы идеально подойдут для изготовления экзоскелетов или роботов.

Скручивание полиэтиленовых волокон, чей диаметр немногим больше, чем диаметр человеческого волоса, позволяет получить закрученную в спираль полимерную мышцу, способную поднять примерно 7,3 килограмма. Работая параллельно, сотня искусственных мышц поднимает около 0,8 тонны. Если же использовать более тонкие нити, то можно создать сложную мышечную систему, работающую так же, как лицевые мышцы. Это идеальное решение для человекоподобных роботов или проведения точных роботизированных операций. Также мышцы могут подзаряжать электронные системы и работать в качестве связующего звена между сенсорами и человеческим телом в протезах нового поколения.

Кроме того, искусственные мышцы можно контролировать с помощью температуры. Ученые смогли из волокон создать полотно, в котором были отверстия, закрывающиеся и открывающиеся в зависимости от температуры. Такая способность позволяет отказаться от систем, работающих на электричестве.

Источник новости: comments.ua

В Москве с 25 февраля проходит международная выставка «Композит-Экспо 2015». Ее участники обсуждают реализацию первой комплексной программы внедрения композитов в дорожной отрасли. По оценкам специалистов, до 2020 года применение конструкций и технических решений из композитов должно вырасти до 30-35%, сообщили «ДорИнфо» в пресс-службе ГК «РУСКОМПОЗИТ».

«Это первая в России комплексная программа подобного рода и яркий пример государственно-частного партнерства, – отметил председатель Правления Союза производителей композитов Сергей Фахретдинов. – Благодаря программе, с 2015 года государство сможет более эффективно расходовать бюджетные средства, сократить сроки строительства и безремонтной эксплуатации дорог. Российские производители будут пользоваться преимуществами «одного окна» и получить гарантированный спрос на свою продукцию. А потребители – пользоваться современными дорогами».

По словам начальника управления научно-технических исследований и информационного обеспечения Росавтодора Александра Бухтоярова, планируется каждый год увеличивать использование композитов на 20% и более по сравнению с прошлым годом. А объем госзакупок, связанных с композитами, должен увеличиваться по аналогии на 10% и более.

Также Росавтодор планирует усилить разработку стандартов организации по использованию композитов. Поэтому Бухтояров призвал производителей инновационного материала к более активному сотрудничеству и внесению конкретных предложений.

Cейчас существует несколько проблем, которые тормозят реализацию программы. Это недостаток информации об особенностях композитов, отсутствие нормативно-технической документации и препятствия на стадии прохождения госэкспертизы. Более того, не налажена система подготовки специалистов в сфере применения композитов. Участники выставки обсуждали, как можно решить эти проблемы.

Напомним, торжественное подписание программы внедрения композитных материалов состоялось 4 декабря на международной выставке «Транспорт России». Программу разработал Росавтодор.

Источник новости: dorinfo.ru

ФОРМЫ. ПРЕСС-ФОРМЫ. ШТАМПЫ

РОСМОЛД – 10-я Юбилейная Международная выставка дизайна и проектирования изделий, производства и эксплуатации форм, пресс-форм, штампов, 3D-оборудования и технологий, будет традиционно проходить в одном из лучших выставочных комплексов России – МВЦ «КРОКУС ЭКСПО» с 23 по 25 июня 2015 года во 2-м павильоне

РОСМОЛД — единственная специализированная выставка в своем роде на всей территории постсоветского пространства!

Ежегодно на выставке РОСМОЛД свои новейшие технические разработки представляют компании более чем из 25 стран мира. На протяжении девяти лет выставка объединяет признанных лидеров российской и зарубежной индустрии пресс-форм.

Тематические разделы представленные на выставке:
Дизайн и проектирование изделий;
Моделирование, прототипирование;
3D-оборудование и технологии, материалы для 3D-печати;
CAD/CAM/CAE/PDM программные продукты;
Производство форм, пресс-форм;
Производство штампов;
Металлы, сплавы, композиты;
Металлообрабатывающее оборудование;
Режущий и измерительный инструмент;
Формообразующая специальная оснастка;
Периферийная оснастка, роботы и др.;
Средства автоматизации и контроля качества;
Нормализованные компоненты, узлы, детали;
Инновационные разработки и проекты;

Выставка традиционно проходит при поддержке ведущих отраслевых СМИ и на протяжении долгих лет является стратегическим партнером крупнейшей в мире выставки формообразующей оснастки «EUROMOLD» (Германия).

ПРИГЛАШАЕМ К УЧАСТИЮ!

image_1_1

В современном мире уже многие годы наряду с натуральными материалами, используются полимерные материалы:

  • для изготовления изделий хозяйственного назначения, автомобильных и электронных компонентов, упаковки, спорттоваров;
  • для пленок и листов, половых покрытий и внутренней отделки потолков и стен, строительных конструкций (оргстекло, стеклопластики, пенопласты и пр.);
  • погонажные изделия (трубы, оконные профили, плинтусы, поручни, наличники, нащельники и пр.);
  • соединительные полимерные материалы (мастика, клей), лаки и краски.

Основные ценные характеристики полимерных материалов состоят в их малой объемной массе, особой прочности, иногда превосходящей даже бетон и кирпич, также полимерстройматериалы отмечены химической стойкостью к воде, органическим растворителям и растворам солей. Легкость в обработке позволяет широко использовать материалы из полимеров не только для изготовления разнообразных изделий, но и в частном строительстве.

Пластические массы, пластики — материалы на основе полимеров, способные приобретать заданную форму при нагревании под давлением и сохранять её после охлаждения. Могут содержать наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, пигменты, смазки и др. компоненты. В зависимости от характера превращений, происходящих с полимером при его переработке в изделие, подразделяются на термопласты (важнейшие из них — пластмассы на основе полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида, полиамидов, поликарбонатов, политетрафторэтилена) и реактопласты (наиболее крупнотоннажный вид — фенопласты, широко используются также пластмассы на основе эпоксидных смол, полиэфирных смол, кремнийорганических полимеров и др.).

Основную массу полимеров составляют органические вещества, однако известно и немало неорганических и элементорганических полимеров. Характерной чертой полимера является то, что при образовании его молекулы соединяется большое число одинаковых или разных молекул низкомолекулярных веществ — мономеров. Это приводит к тому, что получается длинная цепная молекула, которую называют макромолекулой. Составляющие ее низкомолекулярные повторяющиеся структурные единицы, или элементарные звенья, соединены прочными химическими связями. Сами же макромолекулы связаны между собой слабыми физическими межмолекулярными силами.

Цепное строение макромолекул и различная природа связей вдоль и между цепями определяет комплекс особых физико-химических свойств полимерного материала, таких, как, например, одновременное сочетание в нем прочности, легкости и эластичности, способности образовывать пленки и волокна. Цепное строение макромолекул ответственно также за то, что полимеры могут значительно набухать в жидкостях, образовывая при этом ряд систем, промежуточных между твердым телом и жидкостью. Растворы полимеров отличаются повышенной вязкостью.

Соединение мономеров в макромолекулы происходит в результате химических реакций, которые протекают по законам цепных или ступенчатых процессов. Число повторяющихся звеньев в макромолекуле определяет молекулярную массу полимера, которая может составлять десятки, сотни тысяч и миллионы углеродных единиц. Какой бы реакцией ни был получен полимер, он всегда состоит из набора макромолекул, различных по размеру, поэтому молекулярная масса полимера оценивается некоторой средней величиной,

При переработке, которая обычно проводится при повышенных температурах, в полимер, как правило, вводят различные необходимые добавки, такие как пластификаторы, наполнители, стабилизаторы, модификаторы свойств и другие.

Источник: http://www.e-plastic.ru/

27 января — 30 января

Место проведения: Россия, Москва, Краснопресненская наб., 14 ЦВК «Экспоцентр»,
Организатор: ООО «Мессе Дюссельдорф Москва»

При содействии и поддержке

ЦВК «Экспоцентр»
Министерства промышленности и торговли РФ
Министерства науки и образования РФ
Правительства Москвы
Российского союза химиков, г. Москва
Московского союза химиков, г. Москва
ЗАО «Росхимнефть», г. Москва
Тематические разделы
Машины и оборудование для производства и переработки пластмассы и каучука
Подготовительные машины и установки для пластмассовых отходов
Перерабатывающие машины и оборудование
Экструдеры и экструзионные установки
Литьевые машины
Машины для выдувного формования
Прессы
Машины для производства пенопластов и для переработки реактопластов, в т.ч. армированных
Оборудование для последующей обработки
Сварочные установки
Машины для облагораживания, отделки, печати и маркировки
Вспомогательное оборудование, комплектующие, формы
Периферийная оснастка
Измерительное, регулировочное и контрольное оборудование
Cырьевые и вспомогательные материалы
Изделия из пластмассы и каучука
Логистика: складское оборудование
Услуги в сфере производства пластмассы и каучука
Консалтинг
Специализированная литература

Подробную информацию о мероприятии можно получить в Оргкомитете выставки

Контакты организаторов:
В Москве: ООО «Мессе Дюссельдорф Москва»
Тел.: +7 (495) 955 91 99 # 626
Факс: +7 (495) 246 92 77
E-mail: PiskarevK@messe-duesseldorf.ru
сайт   interplastica.ru

Материалы, состоящие из многих компонентов, включающих пластичную основу, армированную наполнителeм, которые обладают высокой жесткостью и прочностью называются композитными материалами, или композитами.

Мир этих материалов поистине безграничен, можно с уверенностью сказать, что наука о композитных материалах находится лишь в начале своего пути. Новейшее направление – нанокомпозиты – еще практически не изучено.

В современном строительстве часто используется древесно полимерный композит, в котором древесину смешивают с полимерами и в процессе полимеризации материал приобретает требуемые свойства.

По характеру структуры композитный материал подразделяется на волокнистый, дисперсноупрочненный и слоистый. Комбинируя объем содержания компонентов, в зависимости от предназначения, можно получать композит материал с требуемой прочностью, жаростойкостью, абразивной стойкостью и другими специальными химическими и физическими свойствами.

Композиты — многокомпонентные материалы, состоящие из полимерной, металлической, углеродной, керамической или другой основы (матрицы), армированной наполнителями из волокон, нитевидных кристаллов, тонкодиспeрсных частиц и др. Путем подбора состава и свойств наполнителя и матрицы (связующего), их соотношения, ориентации наполнителя можно получить материалы с требуемым сочетанием эксплуатационных и технологических свойств. Использование в одном материале нескольких матриц (полиматричные композиционные материалы) или наполнителей разл. природы (гибридные композиционные материалы) значительно расширяет возможности регулирования свойств композиционных материалов. Армирующие наполнители воспринимают основную долю нагрузки композиционных материалов.

1. Композиционные или композитные материалы – материалы будущего.

После того как современная физика металлов подробно разъяснила нам причины их пластичности, прочности и ее увеличения, началась интенсивная систематическая разработка новых материалов. Это приведет, вероятно, уже в вообразимом будущем к созданию материалов с прочностью, во много разпревышающей ее значения у обычных сегодня сплавов. При этом большое внимание будет уделяться уже известным механизмам закалки стали и старения алюминиевых сплавов, комбинациям этих известных механизмов с процессами формирования и многочисленными возможностями создания комбинированных материалов. Два перспективных пути открывают комбинированные материалы, усиленные либо волокнами, либо диспергированными твердыми частицами. Упервых в неорганическую металлическую или органическую полимерную матрицу введены тончайшие высокопрочные волокна из стекла, углерода, бора, бериллия, стали или нитевидные монокристаллы. В результате такого комбинирования максимальная прочность сочетается с высоким модулем упругости и небольшой плотностью. Именно такими материалами будущего являются композиционные материалы.

Композиционный материал – конструкционный (металлический или неметаллический) материал, в котором имеются усиливающие его элементы ввиде нитей, волокон или хлопьев более прочного материала. Примеры композиционных материалов: пластик, армированный борными, углеродными, стеклянными волокнами, жгутами или тканями на их основе; алюминий, армированный нитями стали, бериллия. Комбинируя объемное содержание компонентов, можно получать композиционные материалы с требуемымизначениями прочности, жаропрочности, модуля упругости, абразивной стойкости, а также создавать композиции с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами.

2. Типы композиционных материалов.

2.1. Композиционные материалы с металлической матрицей.

Композитные материалы или композиционные материалы состоят из металлической матрицы (чаще Al, Mg, Ni и их сплавы), упрочненной высокопрочными волокнами (волокнистые материалы) или тонкодисперсными тугоплавкими частицами, не растворяющимися в основном металле (дисперсно-упрочненные материалы). Металлическая матрица связывает волокна (дисперсные частицы) в единое целое. Волокно (дисперсные частицы) плюс связка (матрица), составляющие ту или иную композицию, получили название композиционные материалы.

2.2. Композиционные материалы с неметаллической матрицей.

Композиционные материалы с неметаллической матрицей нашли широкое применение. В качестве неметаллических матриц используют полимерные, углеродные и керамические материалы. Из полимерных матриц наибольшее распространение получили эпоксидная, фенолоформальдегидная и полиамидная.
Угольные матрицы коксованные или пироуглеродные получают из синтетических полимеров, подвергнутых пиролизу. Матрица связывает композицию, придавая ейформу. Упрочнителями служат волокна: стеклянные, углеродные, борные, органические, на основе нитевидных кристаллов (оксидов, карбидов, боридов,нитридов и других), а также металлические (проволоки), обладающие высокой прочностью и жесткостью.

Свойства композиционных материалов зависят от состава компонентов,их сочетания, количественного соотношения и прочности связи между ними.
Армирующие материалы могут быть в виде волокон, жгутов, нитей, лент, многослойных тканей.

Содержание упрочнителя в ориентированных материалах составляет 60-80 об. %, в неориентированных (с дискретными волокнами и нитевидными кристаллами) – 20-30 об. %. Чем выше прочность и модуль упругости волокон,тем выше прочность и жесткость композиционного материала. Свойства матрицы определяют прочность композиции при сдвиги и сжатии и сопротивление усталостному разрушению.

По виду упрочнителя композитные материалы классифицируют настекловолокниты, карбоволокниты с углеродными волокнами, бороволокниты иоргановолокниты.

В слоистых материалах волокна, нити, ленты, пропитанные связующим, укладываются параллельно друг другу в плоскости укладки. Плоские слоисобираются в пластины. Свойства получаются анизотропными. Для работыматериала в изделии важно учитывать направление действующих нагрузок. Можносоздать материалы как с изотропными, так и с анизотропными свойствами.
Можно укладывать волокна под разными углами, варьируя свойства композиционных материалов. От порядка укладки слоев по толщине пакета зависят изгибные и крутильные жесткости материала.

Применяется укладка упрочнителей из трех, четырех и более нитей.
Наибольшее применение имеет структура из трех взаимно перпендикулярных нитей. Упрочнители могут располагаться в осевом, радиальном и окружном направлениях.

Трехмерные материалы могут быть любой толщины в виде блоков, цилиндров. Объемные ткани увеличивают прочность на отрыв и сопротивлениесдвигу по сравнению со слоистыми. Система из четырех нитей строится путем разложения упрочнителя по диагоналям куба. Структура из четырех нитей равновесна, имеет повышенную жесткость при сдвиге в главных плоскостях.
Однако создание четырехнаправленных материалов сложнее, чем трех направленных.

3. Классификация композиционных материалов.

3.1. Волокнистые композиционные материалы.

Часто композиционный материал представляет собой слоистую структуру, в которой каждый слой армирован большим числом параллельных непрерывных волокон. Каждый слой можно армировать также непрерывными волокнами, сотканными в ткань, которая представляет собой исходную форму,по ширине и длине соответствующую конечному материалу. Нередко волокна сплетают в трехмерные структуры.

Композитые материалы отличаются от обычных сплавов более высокими значениями временного сопротивления и предела выносливости (на 50 – 10 %), модуля упругости, коэффициента жесткости и пониженной склонностью к трещинообразованию. Применение композиционных материалов повышает жесткость конструкции при одновременном снижении ее металлоемкости.

Прочность композиционных (волокнистых) материалов определяется свойствами волокон; матрица в основном должна перераспределять напряжения между армирующими элементами. Поэтому прочность и модуль упругости волокондолжны быть значительно больше, чем прочность и модуль упругости матрицы.
Жесткие армирующие волокна воспринимают напряжения, возникающие в композиции при нагружении, придают ей прочность и жесткость в направлении ориентации волокон.

Для упрочнения алюминия, магния и их сплавов применяют борные, а также волокна из тугоплавких соединений (карбидов, нитридов, боридов и оксидов), имеющих высокие прочность и модульупругости. Нередко используют в качестве волокон проволоку из высокопрочных сталей.

Для армирования титана и его сплавов применяют молибденовую проволоку, волокна сапфира, карбида кремния и борида титана.

Повышение жаропрочности никелевых сплавов достигается армированием их вольфрамовой или молибденовой проволокой. Металлические волокна используют и в тех случаях, когда требуются высокие теплопроводность и электропроводимость. Перспективными упрочнителями для высокопрочных ивысокомодульных волокнистых композиционных материалов являются нитевидные кристаллы из оксида и нитрида алюминия, карбида и нитрида кремния, карбидабора и др.

Композиционные материалы на металлической основе обладают высокойпрочностью и жаропрочностью, в то же время они малопластичны. Однако волокна в композиционных материалах уменьшают скорость распространения трещин, зарождающихся в матрице, и практически полностью исчезает внезапное хрупкое разрушение. Отличительной особенностью волокнистых одноосных композиционных материалов являются анизотропия механических свойств вдоль и поперек волокон и малая чувствительность кконцентраторам напряжения.

Анизотропия свойств волокнистых композиционных материалов учитывается при конструировании деталей для оптимизации свойств путем согласования поля сопротивления с полями напряжения.

Армирование алюминиевых, магниевых и титановых сплавов непрерывными тугоплавкими волокнами бора, карбида кремния, доборида титана и оксида алюминия значительно повышает жаропрочность. Особенностью композиционных материалов является малая скорость разупрочнения во времени с повышением температуры.

Основным недостатком композиционных материалов с одно и двумерным армированием является низкое сопротивление межслойному сдвигу и поперечному обрыву. Этого лишены материалы с объемным армированием.

3.2. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы.

В отличие от волокнистых композиционных материалов в дисперсно-упрочненных композиционных материалах матрица является основным элементом,несущим нагрузку, а дисперсные частицы тормозят движение в ней дислокаций.
Высокая прочность достигается при размере частиц 10-500 нм при среднем расстоянии между ними 100-500нм и равномерном распределении их в матрице.
Прочность и жаропрочность в зависимости от объемного содержания упрочняющих фаз не подчиняются закону аддитивности. Оптимальное содержание второй фазы для различных металлов неодинаково, но обычно не превышает 5-10 об. %.

Использование в качестве упрочняющих фаз стабильных тугоплавких соединений (оксиды тория, гафния, иттрия, сложные соединения оксидов иредкоземельных металлов), нерастворяющихся в матричном металле, позволяетсохранить высокую прочность материала до 0,9-0,95 Т [pic]. В связи с этимтакие материалы чаще применяют как жаропрочные. Дисперсно-упрочненныекомпозиционные материалы могут быть получены на основе большинства применяемых в технике металлов и сплавов.

Наиболее широко используют сплавы на основе алюминия – САП(спеченный алюминиевый порошок).

Плотность этих материалов равна плотности алюминия, они не уступают ему покоррозионной стойкости и даже могут заменять титан и коррозионно-стойкиестали при работе в интервале температур 250-500 °С. По длительной прочности они превосходят деформируемые алюминиевые сплавы. Длительная прочность для сплавов САП-1 и САП-2 при 500 °С составляет 45-55 МПа.

Большие перспективы у никелевых дисперсно-упрочненных материалов.
Наиболее высокую жаропрочность имеют сплавы на основе никеля с 2-3 об. % двуоксида тория или двуоксида гафния. Матрица этих сплавов обычно твердыйраствор Ni + 20 % Cr, Ni + 15 % Mo, Ni + 20 % Cr и Mo. Широкое применениеполучили сплавы ВДУ-1 (никель, упрочненный двуокисью тория), ВДУ-2 (никель,упрочненный двуокисью гафния) и ВД-3 (матрица Ni +20 % Cr, упрочненная окисью тория). Эти сплавы обладают высокой жаропрочностью. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы, так же как волокнистые, стойки к разупрочнению с повышением температуры и длительностивыдержки при данной температуре.

3.3. Стекловолокниты.

Стекловолокниты – это композиция, состоящая из синтетической смолы, являющейся связующим, и стекловолокнистого наполнителя. В качественаполнителя применяют непрерывное или короткое стекловолокно. Прочность стекловолокна резко возрастает с уменьшением его диаметра (вследствиевлияния неоднородностей и трещин, возникающих в толстых сечениях). Свойства стекловолокна зависят также от содержания в его составе щелочи; лучшие показатели у бесщелочных стекол алюмоборосиликатногосостава.

Неориентированные стекловолокниты содержат в качестве наполнителя короткое волокно. Это позволяет прессовать детали сложной формы, сметаллической арматурой. Материал получается с изотопными прочностными характеристиками, намного более высокими, чем у пресс-порошков и дажеволокнитов. Представителями такого материала являются стекловолокниты АГ-4В, а также ДСВ (дозирующиеся стекловолокниты), которые применяют дляизготовления силовых электротехнических деталей, деталей машиностроения (золотники, уплотнения насосов и т. д.). При использовании в качествесвязующего непредельных полиэфиров получают премиксы ПСК (пастообразные) и препреги АП и ППМ (на основе стеклянного мата). Препреги можно применять для крупногабаритных изделий простых форм (кузова автомашин, лодки, корпусаприборов и т. п.).

Ориентированные стекловолокниты имеют наполнитель в виде длинных волокон, располагающихся ориентированно отдельными прядями и тщательносклеивающихся связующим. Это обеспечивает более высокую прочность стеклопластика.

Стекловолокниты могут работать при температурах от –60 до 200 °С, атакже в тропических условиях, выдерживать большие инерционные перегрузки.
При старении в течение двух лет коэффициент старения К = 0,5-0,7.
Ионизирующие излучения мало влияют на их механические и электрические свойства. Из них изготовляют детали высокой прочности, с арматурой и резьбой.

3.4. Карбоволокниты.

Карбоволокниты (углепласты) представляют собой композиции,состоящие из полимерного связующего (матрицы) и упрочнителей в видеуглеродных волокон (карбоволокон).

Высокая энергия связи С-С углеродных волокон позволяет им сохранить прочность при очень высоких температурах (в нейтральной и восстановительнойсредах до 2200 °С), а также при низких температурах. От окисления поверхности волокна предохраняют защитными покрытиями (пиролитическими). В отличие от стеклянных волокон карбоволокна плохо смачиваются связующим
(низкая поверхностная энергия), поэтому их подвергают травлению. При этом увеличивается степень активирования углеродных волокон по содержаниюкарбоксильной группы на их поверхности. Межслойная прочность при сдвиге углепластиков увеличивается в 1,6-2,5 раза. Применяется вискеризациянитевидных кристаллов TiO[pic], AlN и Si[pic]N[pic], что дает увеличениемежслойной жесткости в 2 раза и прочности в 2,8 раза. Применяются пространственно армированные структуры.

Связующими служат синтетические полимеры (полимерные карбоволокниты); синтетические полимеры, подвергнутые пиролизу (коксованные карбоволокниты); пиролитический углерод (пироуглеродные карбоволокниты).

Эпоксифенольные карбоволокниты КМУ-1л, упрочненные углероднойлентой, и КМУ-1у на жгуте, висскеризованном нитевидными кристаллами, могут длительно работать при температуре до 200 °С.

Карбоволокниты КМУ-3 и КМУ-2л получают наэпоксианилиноформальдегидном связующем, их можно эксплуатировать притемпературе до 100 °С, они наиболее технологичны. Карбоволокниты КМУ-2 и
КМУ-2л на основе полиимидного связующего можно применять при температуре до
300 °С.

Карбоволокниты отличаются высоким статистическим и динамическимсопротивлением усталости, сохраняют это свойство при нормальной и оченьнизкой температуре (высокая теплопроводность волокна предотвращаетсаморазогрев материала за счет внутреннего трения). Они водо- и химическистойкие. После воздействия на воздухе рентгеновского излучения [pic] и Епочти не изменяются.

Теплопроводность углепластиков в 1,5-2 раза выше, чемтеплопроводность стеклопластиков. Они имеют следующие электрическиесвойства: [pic] = 0,0024-0,0034 Ом·см (вдоль волокон); ? = 10 и tg =0,001 (при частоте тока 10[pic] Гц).

Карбостекловолокниты содержат наряду с угольными стеклянныеволокна, что удешевляет материал.

3.5. Карбоволокниты с углеродной матриццей.

Коксованные материалы получают из обычных полимерныхкарбоволокнитов, подвергнутых пиролизу в инертной или восстановительнойатмосфере. При температуре 800-1500 °С образуются карбонизированные, при 2500-3000 °С графитированные карбоволокниты. Для получения пироуглеродныхматериалов упрочнитель выкладывается по форме изделия и помещается в печь,в которую пропускается газообразный углеводород (метан). При определенномрежиме (температуре 1100 °С и остаточном давлении 2660 Па) метанразлагается и образующийся пиролитический углерод осаждается на волокнахупрочнителя, связывая их.

Образующийся при пиролизе связующего кокс имеет высокую прочностьсцепления с углеродным волокном. В связи с этим композиционный материалобладает высокими механическими и абляционными свойствами, стойкостью ктермическому удару.

Карбоволокнит с углеродной матрицей типа КУП-ВМ по значениямпрочности и ударной вязкости в 5-10 раз превосходит специальные графиты;при нагреве в инертной атмосфере и вакууме он сохраняет прочность до 2200
°С, на воздухе окисляется при 450 °С и требует защитного покрытия.
Коэффициент трения одного карбоволокнита с углеродной матрицей по другомувысок (0,35-0,45), а износ мал (0,7-1 мкм на тормажение).

3.6. Бороволокниты.

Бороволокниты представляют собой композиции из полимерногосвязующего и упрочнителя – борных волокон.

Бороволокниты отличаются высокой прочностью при сжатии, сдвиге исрезе, низкой ползучестью, высокими твердостью и модулем упругости,теплопроводностью и электропроводимостью. Ячеистая микроструктура борныхволокон обеспечивает высокую прочность при сдвиге на границе раздела сматрицей.

Помимо непрерывного борного волокна применяют комплексныеборостеклониты, в которых несколько параллельных борных волокон оплетаютсястеклонитью, предающей формоустойчивость. Применение боростеклонитейоблегчает технологический процесс изготовления материала.

В качестве матриц для получения боровлокнитов используютмодифицированные эпоксидные и полиимидные связующие. Бороволокниты КМБ-1 и
КМБ-1к предназначены для длительной работы при температуре 200 °С; КМБ-3 и КМБ-3к не требуют высокого давления при переработке и могут работать притемпературе не свыше 100 °С; КМБ-2к работоспособен при 300 °С.

Бороволокниты обладают высокими сопротивлениями усталости, онистойки к воздействию радиации, воды, органических растворителей и горючесмазочных материалов.

3.7. Органоволокниты.

Органоволокниты представляют собой композиционные материалы,состоящие из полимерного связующего и упрочнителей (наполнителей) в видесинтетических волокон. Такие материалы обладают малой массой, сравнительновысокими удельной прочностью и жесткостью, стабильны при действиизнакопеременных нагрузок и резкой смене температуры. Для синтетическихволокон потери прочности при текстильной переработке небольшие; онималочувствительны к повреждениям.

К органоволокнитах значения модуля упругости и температурныхкоэффициентов линейного расширения упрочнителя и связующего близки.
Происходит диффузия компонентов связующего в волокно и химическоевзаимодействие между ними. Структура материала бездефектна. Пористось непревышает 1-3 % (в других материалах 10-20 %). Отсюда стабильностьмеханических свойств органоволокнитов при резком перепаде температур,действии ударных и циклических нагрузок. Ударная вязкость высокая (400-700кДж/мІ). Недостатком этих материалов является сравнительно низкая прочностьпри сжатии и высокая ползучесть (особенно для эластичных волокон).

Органоволокниты устойчивы в агрессивных средах и во влажномтропическом климате; диэлектрические свойства высокие, а теплопроводностьнизкая. Большинство органоволокнитов может длительно работать притемпературе 100-150 °С, а на основе полиимидного связующего иполиоксадиазольных волокон – при температуре 200-300 °С.

В комбинированных материалах наряду с синтетическими волокнамиприменяют минеральные (стеклянные, карбоволокна и бороволокна). Такиематериалы обладают большей прочностью и жесткостью.

4. Экономическая эффективность применения композиционных материалов.

Области применения композиционных материалов не ограничены. Ониприменяются в авиации для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки,лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.) и двигателей (лопаток компрессора итурбины и т. д.), в космической технике для узлов силовых конструкцийаппаратов, подвергающихся нагреву, для элементов жесткости, панелей, в автомобилестроении для облегчения кузовов, рессор, рам, панелей кузовов,бамперов и т. д., в горной промышленности (буровой инструмент, деталикомбайнов и т. д.), в гражданском строительстве (пролеты мостов, элементысборных конструкций высотных сооружений и т. д.) и в других областяхнародного хозяйства.

Применение композиционных материалов обеспечивает новыйкачественный скачек в увеличении мощности двигателей, энергетических итранспортных установок, уменьшении массы машин и приборов.

Технология получения полуфабрикатов и изделий из композиционныхматериалов достаточно хорошо отработана.

Композитные материалы с неметаллической матрицей, а именнополимерные карбоволокниты используют в судо- и автомобилестроении (кузовагоночных машин, шасси, гребные винты); из них изготовляют подшипники,панели отопления, спортивный инвентарь, части ЭВМ. Высокомодульныекарбоволокниты применяют для изготовления деталей авиационной техники,аппаратуры для химической промышленности, в рентгеновском оборудовании идругом.

Карбоволокниты с углеродной матрицей заменяют различные типыграфитов. Они применяются для тепловой защиты, дисков авиационных тормозов,химически стойкой аппаратуры.

Изделия из бороволокнитов применяют в авиационной и космическойтехнике (профили, панели, роторы и лопатки компрессоров, лопасти винтов итрансмиссионные валы вертолетов и т. д.).

Органоволокниты применяют в качестве изоляционного иконструкционного материала в электрорадиопромышленности, авиационнойтехнике, автостроении; из них изготовляют трубы, емкости для реактивов,покрытия корпусов судов и другое.

Источник: http://www.e-plastic.ru

Плотность

Плотность — это отношение веса (или массы) к объему при определенной температуре. Это свойство определяет массу (вес) данной резиновой смеси, требуемой для заполнения полости формы. Смеси с большей плотностью требуют большего веса материала для заполнения полости формы данного размера. Поскольку сырье обычно закупается на единицу веса, а формованные резиновые изделия получаются в формах с фиксированным объемом, знание плотности смеси является очень важным при подсчете стоимости изделия. Обычно, увеличение загрузок наполнителей, например, технического углерода, белой сажи или каолина, приводит к увеличению плотности смеси. Многократное увеличение концентрации наполнителя уменьшает цену изделия. Кроме того, измерение плотности смеси — это эффективное качественное испытание для определения отклонений от рецептуры резиновой смеси, которые, наряду с другими причинами, могут быть вызваны изменениями в навесках ингредиентов и их смешения.

Плотность образца вулканизованной резиновой смеси может быть измерена и подсчитана по принципу Архимеда, в соответствии с которым образец взвешивается в воде и на воздухе. ISO 2781 дает детальное описание методики расчета плотности вулканизованного образца. Дополнительно в стандарте оговорены особые случаи. Например, если свулканизованная трубка или кабельная изоляция испытываются с захваченным воздухом, то это может привести к неверным результатам. Чтобы избежать этого, в ISO 2781 по методу Б рекомендуется разрезать образец на маленькие кусочки и проводить испытание на пикнометре с использованием аналитических весов.

Твердость

Определение твердости — это простое, недорогое и быстрое испытание, которое используется повсеместно в резиновой промышленности. Твердость определяется по сопротивлению резины деформации под действием силы, приложенной к твердому индентору. Это приводит к измерению «модуля» резины при очень малой деформации. Если сила прикладывается к индентору с постоянной нагрузкой, то этот метод называется Международной твердостью в единицах МГТР (Международные градусы твердости резины), который описан в ASTM D1415 или ISO 48. В этом испытании обычно используется полусферический индентор.

Если сила прикладывается к индентору через пружину, то это метод измерения твердости на дюрометре (обычно маленький карманный прибор), описанный в ASTM D2240 и ISO 7619. В этом методе используется шкала Шор А, которая схожа, но не идентична шкале МГТР, и шкала Шор Д, которая используется для испытания вулканизатов с большой твердостью. В этих методах также используются и другие шкалы. Общепринятого перехода от значений по шкале Шор А к значениям шкалы Шор Д не существует, а есть только грубое приближение. Кроме того, тип индентора по Шору (усеченный конус) отличается по геометрии от индентора МГТР (полусфера). Твердость по Шору является более распространенным методом, поскольку помещающийся в руке дюрометр является транспортабельным, и может быть использован как в лаборатории, так и на заводе.

Испытания на твердость являются отчасти грубыми измерениями и могут проводиться только при очень ограниченных деформациях, что может не соответствовать эксплуатации изделия. Кроме того, данные, полученные в результате этих испытаний, могут иметь большой разброс. Плохая воспроизводимость результатов обусловлена неравномерностью толщины образца, различиями во времени пребывания индентора в образце, тем, как прибор был установлен и применен, влиянием краев образца (когда испытание проводится слишком близко к краю образца), или, например, различиями в геометрии образца. Следовательно, эти испытания на твердость не следует считать реальным измерением конструкторского или технического свойства. Но это быстрый и простой метод определения значительных различий в свойствах резины.

Прочность при растяжении

Измерение прочности при растяжении — это наиболее общепринятое испытание в резиновой промышленности. Его проводят на разрывных машинах, где свулканизованный резиновый образец, имеющий форму двусторонней лопатки для закрепления в зажимах, растягивается с определенной скоростью (обычно 500 мм/мин), и при этом измеряется напряжение. В ASTM D412 и ISO 37 подробно описывается стандартная методика, используемая для определения напряжения при удлинении резины.

Обычно определяются (1) предельная прочность при растяжении, (2) предельное удлинение и (3) напряжения при различных удлинениях. Предельная прочность при растяжении — это максимальное напряжение, при котором образец в виде двухсторонней лопатки разрушается в процессе удлинения. Предельное удлинение — это величина приложенной деформации, при которой происходит разрушение образца. Напряжение при удлинении обычно определяется при различных заданных деформациях (например, 100 и 300%) до разрушения образца.

В отличие от металлов, кривая нагрузка–удлинение для «типичной» резины не имеет (или имеет на очень небольшом участке) линейной области. Следовательно, не практикуется расчет модуля Юнга, который представляет собой угол наклона прямой линии, проведенной тангенциально к кривой и выходящей из ее начала. Вместо этого определятся напряжение при выбранном удлинении. Величины напряжений для различных удлинений неверно называются некоторыми технологами «модуль 100%», «модуль 300%» и т.д. Однако эти величины на самом деле не являются значениями модулей.

На деформационные свойства, например, прочность при растяжении, могут влиять плохое смешение и диспергирование, присутствие примесей, недовулканизация, перевулканизация, пористость и другие факторы. Недиспергированные частицы различных ингредиентов смеси, например, агломераты технического углерода, вызывают концентрацию напряжений в процессе растяжения резиновой лопатки, приводя к преждевременному разрушению при низких напряжениях. Примеси, такие как загрязнения или фрагменты бумаги, также могут вызвать разрушение лопатки при более низком напряжении. Летучие компоненты смеси также могут привести к образованию пор в процессе вулканизации. Эти пустоты также могут снизить прочность при растяжении. И, наконец, резина, изготовленная в лаборатории, обычно имеет более высокую прочность при растяжении, чем производственная резина, поскольку в лабораторных условиях обычно достигается более качественное диспергирование.

Рассмотренные здесь испытания в режиме нагрузка–удлинение касаются предварительно недеформированных образцов. Однако если образец резины в виде лопатки предварительно растянуть, например, более чем на 400% от первоначальной длины, и дальше проводить испытание обычным способом, то это может значительно повлиять на поведение резины в режиме нагрузка–удлинение. Особенно справедливо это для резин, содержащих активные наполнители, такие как технический углерод. Предварительное растяжение образца вызывает «размягчение», которое происходит из-за разрушения агломератов технического углерода. Если предварительно растянутой лопатке дать «отдохнуть», то ее модуль (или напряжение при удлинении), как правило, возрастет. Поскольку многие резиновые изделия подвергаются повторяющимся циклам нагрузка–удлинение, то это явление может повлиять на конечные эксплуатационные характеристики.

Многие резиновые изделия не подвергаются деформации растяжения более чем на 30%. Поэтому прочность при растяжении не всегда является важным показателем для изделия (за исключением резиновых лент). С другой стороны, испытание резины в режиме нагрузка–удлинение является ценным способом оценки ее качества для выявления рецептурных ошибок на производстве, а также полезным при разработке рецептов.

Деформационные свойства при сжатии

Испытание в режиме нагрузка–деформация при сжатии часто в большей степени соответствует реальным условиям эксплуатации изделия, чем испытания при растяжении. Обычно, этот метод испытания включает измерение напряжения, возникающего при сжимающей деформации, приложенной к стандартному вулканизованному резиновому образцу цилиндрической формы, находящемуся между двумя пластинами. Результаты испытания на сжатие зависят от таких факторов, как форма резинового образца, предварительная подготовка, скорость деформации, а также степенью связи или скольжения образца между двумя металлическими пластинами. Большое скольжение в процессе испытания приводит к снижению «цилиндричности» формы. Это снижение сильно влияет на результаты испытания. Стандартные методы для определения свойств в режиме нагрузка–деформация при сжатии описаны в ASTM D575 и ISO 7743, хотя они совершенно разные. В методе ASTM используется абразивная бумага для предотвращения скольжения, в то время как одна часть метода ISO предполагает использование смазки, а другая часть предусматривает, чтобы образцы были прикреплены к параллельным металлическим пластинам. Конечно, различные условия испытания приводят к разным результатам.

Деформационные свойства при сдвиге

Определение свойств в режиме нагрузка–деформация при сдвиге также может быть очень важным при эксплуатации некоторых резиновых изделий. Обычно, большинство резиновых изделий не эксплуатируются при деформациях, превышающих 75%. Результирующая кривая нагрузка-деформация может быть линейной до 100% для «мягких» резин и до 50% для «твердых» резин. Общепринятым методом испытания для определения свойств резин в режиме нагрузка-деформация при сдвиге является ISO 1827.

Динамические свойства

Многие резиновые изделия эксплуатируются в динамических условиях, как например, шины, приводные ремни, изоляция, виброизоляторы и др. Наилучшим способом для измерения и количественной оценки динамических свойств вулканизатов является приложение механической синусоидальной деформации к образцу резины и измерение комплексного напряжения и результирующего фазового угла (δ). Фазовый угол δ и комплексный модуль (G* для сдвига, E* для сжатия или растяжения) используются для расчета модуля накопления (G’ или E’) или модуля потерь (G» или E»). Тg δ можно рассчитать, разделив G» на G’ или E» на E’. Для определения значений жесткости пружины k*, k’ и k» может быть применен тот же принцип. Для определения динамических свойств используют стандарты ISO 2856, ASTM D2231 и более новый ASTM D5992.

Ниже приведены термины для определения некоторых динамических свойств, принятых в резиновой промышленности.

·        Нормальный модуль накопления E’ (нормальный модуль эластичности) — это составная часть нормального напряжения, точно совпадающая по фазе с приложенной нормальной синусоидальной деформацией, деленная на величину деформации.

·        Нормальный модуль потерь E» (нормальный модуль вязкости) — это составная часть нормального напряжения, отстающего по фазе на 90° от приложенной нормальной деформации, деленная на величину деформации.

·   Комплексный нормальный модуль E* — это результирующее нормальное напряжение, деленное на нормальную результирующую деформацию. Из векторного анализа, (E*)2 = (E’)2 + (E»)2.

·   Модуль накопления при сдвиге G’ (модуль эластичности при сдвиге) — это составная часть напряжения сдвига, точно совпадающая по фазе с приложенной синусоидальной деформацией сдвига, деленная на величину деформации.

·        Модуль потерь при сдвиге G» (модуль вязкости при сдвиге) — это составная часть напряжения при сдвиге отстающего по фазе на 90° от приложенной деформации сдвига, деленная на величину деформации.

·        Комплексный модуль при сдвиге G* — это результирующее напряжение при сдвиге, деленное на результирующую деформацию сдвига. Из векторного анализа, (G*)2 = (G’)2 + (G»)2.

·        Фазовый угол δ (угол потерь) — это угол, под которым динамическая сила опережает динамическую синусоидальную деформацию.

·   tg δ (фактор потерь) —это отношение модуля потерь к модулю накопления. Для нормальных напряжений tg δ = E»/E’, а для напряжений сдвига tg δ = G»/G’. Более высокие значения tg δ обычно свидетельствуют о большем гистерезисе резины при данном комплексном модуле.

·   Гистерезис — это процесс, происходящий в резине при воздействии циклической деформации, в результате которого происходит потеря механической энергии в виде тепла. Петлей гистерезиса называют замкнутую кривую, образованную кривой зависимости динамической силы от динамической деформации в полном цикле.

·   Затуханием называют составную часть комплексной динамической силы, которая на 90° отличается по фазе от деформации.

При описании условий проведения динамических испытаний резины крайне важно указать точную температуру, частоту, амплитуду деформации, тип деформации, предварительную подготовку образца и историю деформирования. На результаты испытания могут повлиять также другие факторы, например, форма испытуемого образца. Обычно, но не всегда, модуль эластичности вулканизатов уменьшается с ростом температуры или уменьшением приложенной частоты. С реологической точки зрения, влияние роста температуры при динамических испытаниях резины обычно эквивалентно уменьшению частоты, и наоборот. Это принцип температурно-временной суперпозиции, который может выполняться для модуля эластичности, модуля потерь, фактора потерь и tg δ в соответствии с уравнением Вильямса (Williams), Ландела (Landel) и Ферри (Ferry) (ВЛФ).

Амплитуда приложенной деформации и цикл деформирования испытуемого образца также очень важны, особенно для вулканизатов, содержащих наполнители, поскольку на взаимодействие наполнитель–наполнитель и наполнитель–полимер влияют приложенные деформации. Модуль эластичности обычно уменьшается с увеличением амплитуды приложенной деформации из-за этих взаимодействий. Это явление известно как эффект Пэйна. Кроме того, на измеряемые динамические свойства большое влияние могут оказывать предшествующий цикл деформации и предварительная подготовка образца.

Имеется большое количество работ Футамура и Гэтти, в которых показано, как по данным динамических свойств шинных резин можно предсказать такие свойства шин, как сопротивление качению, легкость управления, сцепление с сухой, мокрой и заснеженной дорогой. Эти различные свойства шин обычно определяются при различных температурах, частотах и деформациях. Варлей, Новотный, Грегори и другие исследовали преимущества использования значений динамических свойств для прогнозирования эксплуатационных характеристик резиновых автомобильных деталей, например, втулок, подложек, амортизаторов, виброизоляторов, насадок, изоляции и приводных ремней. Расчет способности передачи вынужденных колебаний резиновой деталью (отношение переданной силы к приложенной силе) рассмотрен Варлей и Новотным.

Определенные ингредиенты смеси сильно влияют на динамические свойства вулканизатов. Например, эластомеры с более высокой температурой стеклования (Тс) могут быть причиной большого гистерезиса резин на их основе. Добавление определенных пластификаторов в резиновую смесь может снизить Тс и повлиять на динамические свойства резины, уменьшив гистерезис. Тип и концентрация пластификатора являются важными факторами, определяющими динамические свойства вулканизатов. Удельный вес и количество вводимого в смесь технического углерода также сильно влияют на динамические характеристики. На динамические свойства резины могут повлиять тип поперечных связей и плотность сшивания.

Рассмотренные здесь динамические свойства обычно исследуются с помощью методов вынужденных колебаний с контролем амплитуды деформации. Метод определения динамических свойств с помощью вынужденной синусоидальной сдвиговой деформации подробно описан в ISO 4664. Изучить динамическое поведение резин можно также методами эластичности по отскоку и свободных колебаний. Как правило, если резина должна иметь низкий гистерезис, то она должна иметь и высокую эластичность по отскоку. Определенные методы испытания на эластичность по отскоку рассмотрены в ASTM D1054 (метод определения эластичности по отскоку с помощью маятника Гудьира-Хэли (Goodyear-Healey)), ASTM D2632 (метод падающего груза) и ISO 4662 (в котором описана конструкция прибора с маятниками Лупке (Lupke), Шоба (Schob) и Зербини (Zerbini)). Методы свободных колебаний приведены в ASTM D945 (осциллограф Yerzley) и ISO 4663, который включает три различных метода. Несмотря на то, что методы эластичности по отскоку и свободных колебаний обычно не рекомендуются в качестве технических данных, они проще в исполнении, чем методы вынужденных колебаний.

Источник: http://www.e-plastic.ru/

Большинство промышленных полимеров — органические вещества, которые при температуре 500 °С воспламеняются и горят (при тепловом импульсе более 0,85 кДж/м2

сгорает все). Горение осуществляется в результате воспламенения и горения газообразных продуктов термоокислительного пиролиза и представляют собой непрерывный многостадийный процесс: 1) аккумуляция тепловой энергии от источника зажигания, 2) разложение полимера с выделением летучих продуктов пиролиза (в ряде случаев — рекомбинация твердых или жидких продуктов разложения в более устойчивые соединения — пиролизованные остатки, в том числе карбонизованные, кокс), 3) воспламенение газообразных веществ, 4) горение газообразных веществ и кокса. Суммарная скорость процесса горения определяется наиболее медленной из перечисленных стадий.

Полимеры по своему поведению при горении так же, как и при нагревании в средах с различной концентрацией кислорода, подразделяются на две группы: деструктирующиеся с разрывом связей основной цепи и образованием низкомолекулярных газообразных и жидких продуктов и коксующиеся. Образующиеся низкомолекулярные газообразные и жидкие продукты пиролиза могут быть горючими и негорючими.

Возгорание горючих газообразных продуктов пиролиза происходит при достижении нижнего концентрационного предела воспламенения. Во многих случаях наблюдается разрушение материала и вынос в газовую фазу твердых частиц с горящей поверхности полимера.

Горючесть полимерных материалов, в основном, зависит от соотношения теплоты, выделяемой при сгорании продуктов пиролиза, и теплоты, необходимой для их образования и газификации.

Для снижения горючести полимеров используют: 1) замедление реакций в зоне пиролиза снижением скорости газификации полимера и количества образующихся горючих продуктов; 2) снижение тепло- и массообмена между пламенем и конденсированной фазой; 3) ингибирование радикалоцепных процессов в конденсированной фазе при ее нагреве и в пламени. Практически указанные направления реализуются путем использования химически модифицированных полимеров, в том числе с минимальным содержанием водорода в структуре, термоустойчивых (типа полиариленов и полигетероариленов), путем введения в состав полимерного материала минеральных наполнителей, антипиренов, нанесение огнезащитных покрытий, а также комбинацией этих методов.

Полимерные материалы подразделяются (по одной из многих классификаций) на негорючие, трудносгораемые и горючие. Критерием отнесения полимерного материала к группе негорючих является его неспособность гореть на воздухе при температуре среды 900–1100 °С.

Показателями, характеризующими горючесть полимерных материалов, являются, в зависимости от метода определения горючести, температура воспламенения, скорость горения, теплота сгорания, температура поверхности горящего материала и другие. Благодаря высокой воспроизводимости результатов наибольшего внимания заслуживает метод калориметрии и метод кислородного индекса.

Существует определенный разрыв между требованиями, предъявляемыми к горючести материалов, и требованиями, предъявляемыми к огнестойкости конструкций (изделий), изготовляемых из этих материалов. Материал может быть признан негорючим, а изделие из него — не огнестойкими из-за резкого снижения эксплуатационных свойств. Огнестойкость конструкций определяют как их способность выдерживать эксплуатационные нагрузки в условиях пожара в течение периода, называемого пре­делом огнестойкости.

Огнестойкость материалов, применяемых в конструкции, следует определять как свойство материалов сохранять основные эксплуатационные характеристики при действии огня в течение указанного периода. При оценке огнестойкости полимерного материала, в отличие от его горючести, необходимо знать изменение прочностных, теплофизических и других свойств материала при горении с тем, чтобы иметь возможность оценить предел огнестойкости конструкции или изделия.

Классификация материалов по горючести весьма приблизительна, так как воспламенение и горение материалов зависит не только от химической природы полимера и полимерного материала на его основе, но и от температуры источника горения, условий вос­пламенения, наличия легкосгораемых материалов-соседей, формы и положения по отношению к пламени образца, формы изделия или конструкции и ряда других причин.

Согласно принятой в России классификации полимерные материалы делят на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые. Из сгораемых материалов выделяют трудновоспламенямые, а из них и трудносгораемых — самозатухающие. Используемая за рубежом классификация материалов по огнестойкости приблизительно соответствует отечественной. Например, полимерные материалы, характеризуемые такими показателями, как огне- и пламесопротивляемость, огне- и пламеустойчивость, а также огне- и пламезамедление, близки к полимерным материалам, характеризуемым как трудносгораемые и трудновоспламеняемые.

Горючесть полимерного материала характеризуют по ряду показателей, которые можно объединить в четыре группы:

1) Кинетические — по скорости горения, скорости распространения пламени и т.д.;

2) Тепловые — по теплоте сгорания, показателям возгораемости и т.д.;

3) Температурные — по температурам воспламенения, самовоспламенения и т.д.;

4) Концентрационные — по содержанию необходимого для горения окислителя и горючего вещества, по кислородным индексам.

Аппаратурное оформление и методики определения показателей четырех групп, размеры образцов различны.

Отнесение материалов к той или иной группе возгораемости связано со скоростью воспламенения, устойчивостью и скоростью горения. Все это обусловлено характером горения полимера и полимерного материала.

Рассматривают пять пространственных зон горения:

1) слои, прилегающие к поверхностному слою, в которых протекает пиролиз при незначительной доле процессов окисления;

2) поверхностный слой, подвергающийся термоокислительной деструкции;

3) предпламенная зона, в которой низкомолекулярные продукты, образующиеся в первых двух зонах, смешиваются с нагретым воздухом, разлагаются и окисляются под действием кислорода и активных радикалов, диффундирующих из пламени;

4) зона пламени, с необходимой концентрацией продуктов разложения, где выделяется основная часть тепловой энергии и наблюдается максимальная температура и световая энергия;

5) зона продуктов сгорания и догорания, где продукты реакции смешиваются с холодным воздухом, выделяющаяся тепловая энергия вместе с энергией из зоны пламени поступает к поврежденным участкам полимерного материала за счет конвекции и излучения.

Горение полимерных материалов делят также на четыре временных стадии, относящиеся к нагреву, деструкции, воспламенению и горению:

1) взаимодействие источника горения с материалом, степень и скорость которого зависят от теплопроводности полимерного материала, скрытой теплоты плавления полимера или испарения продуктов его разложения и компонентов полимерного материала, их теплоемкости и от типа источника нагрева;

2) деструкция полимерного материала зависит от температуры и скорости подвода энергии от источника нагрева (горения), суммарной теплоты и условий горения и проходит с образованием жидких, твердых и газообразных продуктов (в первой и второй зонах), которые в последних трех зонах образуют горючие и негорючие газы и дым;

3) воспламенение характеризуется температурой воспламенения образовавшихся при деструкции продуктов, температурой отходящих газов, концентрациями горючих газов и окислителя, необходимыми для окисления и горения;

4) горение, развивающееся в том случае, если выделяется избыток тепловой энергии и достаточное количество ее поступает в зону деструкции и предпламенную зону и если в зоне горения имеется достаточная концентрация горючих веществ и окислителя.

Ряд физических и химических процессов способствует тому, что появляется пятая стадия догорания. Вследствие больших тепловых потерь скорость горения становится малой, и материал охлаждается раньше превращения в газообразные продукты сгорания. Усадка полимерного материала при горении и плавление полимера или компонентов полимерного материала может способствовать (при растрескивании) или препятствовать (при уменьшении объема образца при плавлении компонентов с высокой теплоемкостью) горению. Коксование обычно приводит к затуханию материала.

Сложность процесса горения, определяемая большим числом параметров, привела к использованию большого числа методик определения горючести полимеров и полимерных материалов.

Современный комплексный подход к проблеме потребовал разработки методов исследования процессов дымообразования при горении полимерных материалов и определения токсичности продуктов горения (FST-свойства).

Стандартизацией терминологии и методов испытаний, технических условий на материалы и продукцию в области полимеров, ПМ и ПКМ в системе ИСО (ISO — International Standard Organizations) занимается подкомитет №4 (поведение при горении) комитета ТК61 (Committee: ТС 61 Plastics), который к февралю 2002 года выпустил 488 стандартов ISO.

Для оценки огнестойкости материалов используется большое количество стандартов: UL94, ГОСТ 17088-71, 15898-70, ГОСТ 28157-89 (горючесть); ГОСТ 12.1.044-89, п.4.14 (кислородный индекс), п.4.18 (коэффициент дымообразования), п.4.19 (индекс распространения пламени), п.4.20 (токсичность продуктов горения); ASTM D 2863 (кислородный индекс, КИ, предельный кислородный индекс, ПКИ, limiting oxygen index, LOI); ISO 181-189; 4589-1,2,3; 5659-1,2; ISO/TR 5656-3; 10093, 11907-1,2,3,4; ГОСТ 24632-81 (огнестойкость и дымовыделение); ASTM D 22-29, MIL-M 14 (токсичность продуктов горения); ГОСТ Р 51032-97 (ISO /ПМС 9239.2, распространение пламени); ГОСТ 30244-94 (горючесть); ГОСТ 30402-96 (ISO 5657-86, воспламеняемость).

В России предприятия-изготовители изделий из полимерных материалов (например, стеклопластиков, используемых в строительстве, в конструкциях подвижного состава метрополитенов и железных дорог) сертифицируют свою продукцию на соответствие требованиям норм пожарной безопасности (отраслевые нормы НПБ-109, НПБ-244; ведомственные нормы ВНПБ-03), в соответствии с которыми производится отбор образцов и их испытания в специализированных испытательных центрах.

Методы исследования горения полимерных материалов и оценки их горючести и огнестойкости несовершенны, терминология запутанна. Большое многообразие методов с различным аппаратурным оформлением, каждый из которых позволяет характеризовать горючесть полимеров и полимерных материалов по несравнимым между собой кинетическим, тепловым, температурным, концентрационным параметрам, не дает возможность достаточно полно, а порой и достоверно, определить горючесть полимеров и полимерных материалов. Длительный процесс совершенствования методик измерения предельного ки­слородного индекса (ПКИ), который привел к созданию стандарта ASTM 2863-70, затем ISO, LOI, делают ПКИ одной из наиболее полезных характеристик, используемых при оценке горючести полимерных материалов. Простота методики и воспроизводимость результатов позволили расположить полимерные материалы в последовательность от легкогорючих, например, полиацетали с ПКИ 14,3, до наиболее инертных, как политетрафторэтилен с ПКИ 99. Но попытки установить корреляцию между ПКИ материала и поведением этого же материала при обычном пожаре привели лишь к заключению, что ПКИ не является единственным критерием, определяющим пожароопасность материала. Например, введение в полимер различных огнегасящих добавок может давать полимерные материалы с одинаковыми ПКИ, но с совершенно разным поведением в условиях пожара.

Кроме того, представляется затруднительным коррелировать горючесть полимерных материалов, полученную при различных концентрациях кислорода в окружающей среде, с поведением материалов при одной и той же концентрации кислорода, но иной температуре. До некоторой степени разрешением этих противоречий могут служить результаты, получаемые из изучения температурных зависимостей ПКИ. В таком случае параметром оценки может стать температура, при которой ПКИ достигает величины 20,8%, т.е. соответствует содержанию кислорода в воздухе. Это исключает определенную искусственность значений ПКИ при комнатной температуре, но вызывает появление иных затруднений, касающихся скорости нагревания и термической стабильности образца.

Источник: http://www.e-plastic.ru/

Полимеризация и поликонденсация

Синтетические полимеры получают в результате реакций полимеризации и поликонденсации. Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации — основные пути синтеза ВМС на сегодняшний день.

Полимеризация — это процесс соединения друг с другом большого числа молекул мономера за счет кратных связей (С = С, С = О и др.) или раскрытия циклов, содержащих гетероатомы (О, N, S). При полимеризации обычно не происходит образования низкомолекулярных побочных продуктов, вследствие чего полимер и мономер имеют один и тот же элементный состав.

Поликонденсация — зто процесс соединения друг с другом молекул одного или нескольких мономеров, содержащих две и да более функциональные группы (ОН, СО, СОС, NHS и др.) способные к химическому взаимодействию, при котором происходит отщепление низкомолекулярных продуктов. Полимеры, получаемые поликонденсационным способом, по элементному составу не соответствуют исходным мономерам.

Полимеризация мономеров с кратными связями протекает по законам цепных реакций в результате разрыва непредельных связей. Макромолекула при цепной полимеризации образуется очень быстро и сразу же приобретает конечные размеры, т. е не возрастает при увеличении длительности процесса.

Полимеризация мономеров циклического строения происходит за счет раскрытия цикла и в ряде случаев пропекает не по цепному, а по ступенчатому механизму.

Макромолекула при ступенчатой полимеризации образуется постепенно, т. е. сначала образуется димер затем тример и т.д., поэтому молекулярная масса полимера растет со временем.

Принципиальное отличие ценной полимеризации от ступенчатой и от поликонденсации состоит в том, что на разных стадиях процесса реакционная смесь всегда состоит из мономера и полимера и не содержит ди-, три-, тетрамеров. С увеличением продолжительности реакции растет лишь число макромолекул полимера, а мономер расходуется постепенно. Молекулярная масса полимера не зависит от степени завершенности реакции или, что то же, от конверсии мономера, которая определяет только выход полимера.

Реакции в цепях полимеров

Многие полимеры нельзя получить ни полимеризацией, ни поликонденсацией, поскольку или неизвестны исходные мономеры, или мономеры не образуют высокомолекулярных соединений при получении полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации. Синтез таких полимеров осуществляют, исходя из высокомолекулярных соединений, макромолекулы которых содержат реакционноспособные функциональные группы. По этим группам полимеры вступают и те же реакции, что и содержащие такие группы низкомолекулярные соединения.

Реакции в цепях полимера могут происходить без существенного изменения молекулярной массы полимера (таи называемые полимер-аналогичные превращения), с увеличением молекулярной массы полимера (синтез привитых и блок сополимеров) или с уменьшением молекулярной массы (деструкция макромолекул).

Источники:

1. Энциклопедия полимеров.. М., Советская энциклопедия. Т. 1, 1972, Т. 2, 1974, т. 3, 1977.
2. Бранцхин E. А., Шульгина Э. С., Технология пластических масс. М., Химия, 1974

Полимеры можно подразделить на три основных класса, лежащих в основе принятой сейчас классификации.

К первому классу относится обширная группа карбоцепных полимеров, макромолекулы которых имеют скелет, построенный из атомов углерода. Типичными представителями полимеров этого класса можно назвать полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полиметилметакрилат, поливиниловый спирт и множество других. Фрагмент макромолекулы первого из них имеет следующее строение:
[-СН2-СН2-]n.

Ко второму классу относится не менее обширная группа гетероцепных полимеров, макромолекулы которых в основной цепи помимо атомов углерода содержат гетероатомы (например, кислород, азот, серу и др.). К полимерам этого класса относятся многочисленные простые и сложные полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, природные белки и т.д., а также большая группа элементоорганических полимеров: полиэтиленоксид (простой полиэфир); полиэтилентерефталат (сложный полиэфир) полиамид; полидиметилсилоксан.

Третий класс полимеров — высокомолекулярные соединения с сопряженной системой связей. К ним относятся различные полиацетилены, полифенилены, полиоксадиазолы и многие другие соединения. Примерами таких полимеров могут служить: полиацетилен; полифенилен; полиоксадиазол.

К этому же классу относится интересная группа хелатных полимеров, в состав которых входят различные элементы, способные к образованию координационных связей (они обычно обозначаются стрелками). Элементарное звено таких полимеров часто имеет сложное строение.

Среди многочисленных полимерных материалов наибольшее практическое применение пока находят материалы на основе представителей первого класса полимеров — карбоцепных высокомолекулярных соединений. Из карбоцепных полимеров можно получить ценнейшие материалы — синтетические каучуки, пластмассы, волокна, пленки и т.д., и исторически именно эти полимеры нашли первое практическое применение (получение фенолоформальдегидных смол, синтетического каучука, органического стекла и др.). Многие из карбоцепных полимеров стали впоследствии классическими объектами для исследования и создания теории механического поведения полимерных тел (например, полиизобутилен, полиметилметакрилат, полипропилен, фенолоформальдегидная смола и т.д.).

По способности к вторичной переработке полимеры подразделяются на термопласты и реактопласты. Рассмотрим первые подробнее. К термопластичным материалам или термопластам (thermoplast, thermoplastic) относятся полимеры, которые при нагревании в процессе переработки переходят из твердого агрегатного состояния в жидкое: высокоэластическое или вязкотекучее (литьевые термопласты переходят в вязкотекучее состояние). При охлаждении материала происходит обратный переход в твердое состояние. Поведение при нагревании отличает термопласты от термореактивных материалов или реактопластов (thermoset), которые отверждаются при переработке и не способны далее переходить в жидкое агрегатное состояние.

Физические состояния термопластов

В зависимости от принимаемых фазовых состояний термопластичные материалы делятся на аморфные и кристаллические (точнее кристаллизующиеся). В кристаллизующихся литьевых термопластах всегда сохраняется какая-то доля незакристаллизованного (аморфного) материала, поэтому эти материалы иногда называют частично-кристаллическими. Некоторые материалы (PC), в принципе способные к кристаллизации, не кристаллизуются при литье под давлением, оставаясь аморфными. Есть материалы , которые могут быть аморфными или кристаллизоваться в зависимости от условий литья. Другие — очень сильно меняют степень кристалличности и свойства при изменении технологического режима. Способность к кристаллизации — очень важное свойство материалов, определяющее их поведение при переработке, и которое обязательно должно учитываться при конструировании изделий и пресс-форм и выборе технологического режима литья. Кристаллизующиеся материалы имеют высокий уровень усадки и анизотропии усадки (разница продольной и поперечной усадки). Пигменты и другие добавки, действуя как нуклеаторы (зародышеобразователи кристаллизации), могут значительно изменять структуру и свойства кристаллизующихся материалов.

В зависимости от температуры аморфные термопласты имеют 3 физических состояния: стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее.

Для стеклообразного состояния характерны небольшие упругие деформации. Переход из высокоэластического состояния в стеклообразное происходит в некотором диапазоне температур, центр которого называют температурой стеклования Tc (glass transition temperature, Tg). В зависимости от метода определения температура стеклования может значительно изменяться. При повышении температуры стекловании повышается температура эксплуатации аморфного материала.

Полимер в высокоэластическом состоянии способен к большим обратимым деформациям, достигающим сотен и более %. При повышении температуры литьевой термопластичный материал переходит из высокоэластического состояния в вязкотекучее. Температура такого перехода называется температурой текучести Тт. Выше температуры текучести в полимере проявляются необратимые деформация вязкого течения. При нагревании аморфного материала обычно визуально наблюдается нефазовый переход, напоминающий процесс плавления для кристаллизующихся термопластов. Температуру такого перехода условно называют температурой плавления (melting temperature, Tm ) аморфного материала.

В кристаллизующихся термопластах аморфная фаза может приобретать описанные выше физические состояния. При нагревании кристаллическая фаза плавится. Температура этого фазового перехода называется температурой плавления Тпл (melting temperature, Tm). Свойства кристаллизующихся полимеров зависят от содержания кристаллической фазы и от того, в каком физическом состоянии (стеклообразном или высокоэластическом) находится при температуре эксплуатации аморфная фаза.

Классификация термопластов по эксплуатационным свойствам

Литьевые термопластичные материалы делят на несколько групп в зависимости от уровня эксплуатационных свойств. К таким свойствам прежде всего относится температура долговременной эксплуатации.

Пластмассы достаточно условно делят на группы (в различных изданиях приводятся разные критерии классификации):
— Материалы общего назначения или общетехнического назначения (general purpose plastics);
— Конструкционные пластмассы или пластмассы инженерно-технического назначения (engineering plastics);
— Суперконструкционные (super-engineering plastics) или высокотермостойкие полимеры (high temperature plastics).

Среди термопластов выделяют особую группу термопластичных эластомеров или термоэластопластов (TPE), которые по технологическим свойствам являются обычными термопластами, а по эксплуатационным подобны каучукам и резинам, т.е. способны к большим обратимым деформациям. В зависимости от температуры долговременной эксплуатации термоэластопласты также подразделяют на материалы общего назначения (general purpose TPE) и инженерно-технического назначения (engineering TPE).

Классификация термопластов по химической структуре

По химическому строению многочисленные литьевые термопластичные материалы обычно подразделяют на несколько групп (классов). Современная промышленность выпускает большое количество типов полиолефинов (PO), важнейшими из которых являются группы полиэтиленов (PE) и полипропиленов (PP). Многочисленные типы материалов представлены в группах стирольных пластиков (PS), полиамидов (PA), сложных полиэфиров (polyester).

Традиционно выделяют группы полимеров на основе целлюлозы (cellulosic plastics), фторполимеров или фторопластов (fluoro plastics). Изготовители акриловых полимеров или акрилатов (acrylic) часто указывают только принадлежность материала к данной группе и не приводят тип материала.

Классификация термопластов по объему производства

Нередко в литературе выделяют группу крупнотоннажных материалов (volume plastics), к которым относят полиэтилен (PE) и полипропилен (PP). основные стирольные пластики (PS) и особенно АБС (ABS), акрилаты (acrylic), ПВХ (PVC) и бутылочный ПЭТ (PET).

Гомополимеры. Сополимеры. Стереоизомеры

Полимеры, построенные одинаковых мономеров называют гомополимерами (homopolymer), из разных — сополимерами (copolymer).

Для некоторых типов материалов (полипропилен, полистирол и др.) помимо химической формулы большое значение имеет стереоизомерия — тип пространственной конфигурации боковых групп атомов относительно полимерной цепи. Наиболее важные типы стереоизомеров:

— изотактический (isotactic) — боковые группы расположены по одну сторону полимерной цепи;
— синдиотактический (syndiotactic) — боковые группы последовательно чередуются по одну и другую сторону полимерной цепи;
— атактическиий (atactic) — беспорядочное расположение боковых групп по одну и другую сторону полимерной цепи.

Развитие технологи синтеза полимеров с использованием металлоценовых катализаторов, позволило наладить в последние годы промышленный выпуск различных стереоизомеров.

В качестве примера влияния стереоизомерии на эксплуатационные свойства материала можно привести синдиотактический полистирол (SPS), являющийся кристаллизующимся материалом в отличие от обычного аморфного атактического полистирола.

По структуре сополимеры делят на несколько типов:

— блок-сополимер (block-copolymer) — регулярное чередование последовательностей (блоков) звеньев в основной цепи;
— статистический сополимер (random copolymer) — нерегулярное чередование последовательностей звеньев;
— привитой сополимер (graft copolymer) — имеет основную цепь в виде гомополимера или сополимера, к которой присоединены боковые цепи;
— чередующийся или альтернатный сополимер (alternating copolymer) — регулярное чередование звеньев в основной цепи.

В последнее время большое развитие получили интерполимеры — сополимеры, образующие гомогенную структуру (компоненты не выделяются в отдельные фазы).

Помимо двойных сополимеров, построенных из двух типов мономерных звеньев, выпускаются тройные сополимеры (terpolymer), состоящие из трех типов звеньев, а также сополимеры с четырьмя и большим количеством типов звеньев. Тройными сополимерами являются АБС-пластики (ABS), ACA-сополимер (ASA) и др.

Классификация термопластов по типу наполнителя

Наполнители могут значительно изменять эксплуатационные и технологические свойства термопластов.

Термопласты, содержащие стекловолокно и др. виды стеклянных наполнителей, традиционно называют стеклопластиками (glass filled). В последние годы большое распространение получили материалы, наполненные длинным стекловолокном, требующие особых условий переработки.

Углепластиками (carbon filled) называют материалы, содержащие углеродное волокно.

Иногда выделяют группу «специальных» термопластов. К ним относят материалы, содержащие антипирены (материалы с повышенной стойкостью к горению), электропроводящие добавки (антистатические, электропроводящие, ЭМИ-экранирующие материалы), антифрикционные добавки (материалы с пониженным коэффициентом трения), добавки, придающие износостойкость и др.

Источник: http://www.e-plastic.ru

Полиуретаны — наиболее универсальные материалы, доступные в практическом использовании. Области применения полиуретана и типы изделий определяются уникальным комплексом физико-химических свойств полиуретана. Более высокая стоимость изделий из литьевых полиуретанов в итоге компенсируется сокращением простоев оборудования и издержек на его ремонт, что в результате дает значительную экономию. Изделия из литьевых полиуретанов служат гораздо дольше, чем их аналоги из любых других материалов, они прочны, износостойки. Кроме того, существует ряд применений, где полиуретаны являются единственно приемлемыми материалами.

Преимущества изделий из полиуретанов перед резиновыми смесями:

  • Высокая абразивная стойкость
  • Высокая прочность на разрыв, стойкость к рубящим ударам
  • Способность противостоять более высоким нагрузкам
  • Более широкий диапазон твердости — от 30 Шор А до 80 Шор Д
  • Высокая устойчивость к распространению надрезов
  • Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям – озону, кислороду, влаге, ультрафиолетовой радиации, нагреву
  • Низкий коэффициент трения для твердых сортов. Например, по экспериментальным данным, пара полиуретан-резина имеет коэфициент трения — 0,35, в то же время по сравнению с парой трения резина по резине 0,5-0,6  и следовательно имеем в итоге значительно меньший износ материала.
  • Длительное сохранение рабочих размеров
  • Возможность практически всех видов механической обработки
  • Нет налипания сыпучих сред

Преимущества изделий из полиуретанов перед металлическими поверхностями:

  • Выше соотношение стоимость/долговечность
  • Более низкий вес
  • Упругость, эластичность
  • Высокая стойкость к абразивному износу
  • Более дешевая подготовка производства
  • Меньше системный шум работающих механизмов
  • Сокращение затрат на обслуживание и ремонт оборудования
  • Не проводят электрический ток

Преимущества изделий из полиуретанов перед пластиками:

  • Устойчивость к высоким механическим нагрузкам
  • Упругая деформация
  • Высокая абразивная стойкость
  • Снижение уровня шума работающих механизмов
  • Регулируемый коэффициент трения
  • Легкость формирования толстых слоев
  • Низкая стоимость подготовки производства
  • Эластичность при низких температурах
  • Устойчивость к холодному течению
  • Не раскалываются при ударных нагрузках

С 25 по 27 февраля 2015 года Выставочная компания «Мир-Экспо» совместно с Союзом Производителей Композитов проводят 8-ю международную специализированную выставку «Композит-Экспо», которая состоится в МВЦ «Крокус Экспо», павильон №2, залы 5 и 6 (г. Москва).

Основная цель выставки – проведение мероприятия, способствующего экспонентам в налаживании новых деловых контактов и партнерских отношений, развитию и внедрению композитных технологий и материалов в различных отраслях промышленности.

Основные направления  выставки «Композит-Экспо» :

    • сырье для производства композитных материалов, компоненты: смолы, добавки, термопластики, углеродное волокно и т.д.;
    • наполнители и модификаторы;
    • стеклопластик, углепластик, базальтопластик, древесно-полимерный композит (ДПК), искусственный камень, искусственный мрамор, металлокомпозиты, нанокомпозиты, биокомпозиты и т.д.;
    • полуфабрикаты (препреги);
    • промышленные (готовые) изделия из композитных материалов;
    • системы крепления в изделиях из композитных материалов;
    • технологии производства композитных материалов со специальными и заданными свойствами;
    • технологии обработки поверхности изделий из композитных материалов;
    • оборудование и технологическая оснастка для производства композитных материалов;
    • инструмент для обработки композитных материалов; измерительное и испытательное оборудование;
    • сертификация, технический регламент, компьютерное моделирование.

В рамках выставки Союзкомпозит 25 февраля 2015 г. проводит 8-ю научно-практическую конференцию «Современное состояние и перспективы развития производства и использования композитных материалов в России», а также состоятся презентации фирм-участников.

Подробную информацию можно получить в Оргкомитете выставки:

8 499 618 05 65, 8 499 618 36 83, 8 499 618 36 88
compo@mirexpo.ru

http://www.composite-expo.ru

РОСПЛАСТ — Международная специализированная выставка сырья, оборудования и технологий для производства изделий из пластмасс будет проходить в Выставочном комплексе «Крокус Экспо» в  Москве с 23 по 25 июня 2015 года во 2-м павильоне.

Основные направления выставки: РОСПЛАСТ

СЫРЬЕ: полимерные смолы, ингредиенты, пластмассы, пеноматериалы, композиты, резины, каучуки и эластопласты;
ПОЛУФАБРИКАТЫ: пленки, листы, профили, трубы, волокна;
ИЗДЕЛИЯ из пластмасс, композиционных материалов, комбинированных металлополимерных систем;
ОБОРУДОВАНИЕ и ТЕХНОЛОГИИ: машины, установки, линии, пилотные производственные инновационные агрегаты для актуальных технологий изготовления полуфабрикатов и изделий;
СРЕДСТВА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ: роботы, чиллеры, термошкафы и др., средства логистической инфраструктуры;
СИСТЕМЫ диагностики оборудования, средства контроля и мониторинга;
СИСТЕМЫ управления технологическим оборудованием различного назначения и сложности, программное обеспечение;
ОБОРУДОВАНИЕ и ТЕХНОЛОГИИ для утилизации отходов и переработки полимерного вторсырья в изделия;
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ инновационные разработки и сервисное обслуживание, специализированные отраслевые СМИ и интернет-порталы.

Полиуретановые изделия широко применяются в разных отраслях промышленности: штамповка, катки, колеса, покрытия валов, опорные элементы, манжеты, корпусные детали, уплотнительные кольца и т.д. , и их потребление постоянно возрастает.

Благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам полиуретан используется как конструкционный материал во многих отраслях промышленности. Особенность уретановых эластомеров — исключительно высокие эксплуатационные свойства, превосходящие не только все типы каучуков, но и металлы.

На мировом рынке существует множество марок полиуретанов: адипрены, вулколаны, вулкопрены. Отечественные марки СКУ ПФЛ-100, НИЦ-ПУ 5 и другие, полученные на основе отечественных полиэфиров не уступают, а по некоторым характеристикам превосходят импортные аналоги.

Уретановые эластомеры можно получать с широким диапазоном свойств. Благодаря высокому модулю полиуретанов по сравнению с другими эластомерами изделия из них можно делать с более тонкими стенками.

В таких странах как США, Англия, Германия, Япония и др. вместо резины успешно используется полиуретан. Стойкость против старения у полиуретановых эластомеров выше, чем у натурального и синтетического каучуков.

Физико-механические характеристики полиуретана

 Показатель НИЦ ПУ-5 СКУ-ПФЛ-100 СКУ-ФЭ-4 СКУ ПФЛ-74 Аркол 1000 ПТГФ 1000 СУРЭЛ -4М
Твердость по Шору, усл.ед. 70-95 92-98 65-85 85-92 55-70 85-90 85 -100
Предел прочности при растяжении, МПа 19,6-38,1 38-50 20-26 28 30 19-37 20 -50
Относительное удлинение при разрыве, % 350-600 350-380 500-780 200-450 300 300 -500 250 -400
Сопротивление раздиру, Н/мм 80-120 80-100 120 119 30
Условное напряжение при 100% удлинении (не менее), МПа 6 6 2 6 6 6 8
Относительная остаточная деформация после разрыва (не более), МПа 10 10 15 15 10 10 10
Температурный диапазон, °С -60 +140 -60 +80 -40 +80 -60 +80 -20 +60 -50 +100 -60 +120

Полиуретан обладает высоким сопротивлением разрыву, высокой износоустойчивостью и способностью выдерживать большое давление наряду с большой эластичностью, маслостойкостью и теплостойкостью. Полиуретан можно подвергать механической обработке различными способами.

Полиуретан с упехом заменяет резину различных марок (а, в некоторых случаях, и металлы), благодаря таким свойствам как износостойкость, кислотостойкость, маслобензостойкость, высокие диэлектрические свойства, а также возможность работы при высоких давлениях (до 750 атм) в широком температурном диапазоне (от -60 до 140 °С). При специальной обработке полиуретан создает прочные связи с металлом.

Сравнительные характеристики резины и полиуретана

Показатель Значение для резины Значение для полиуретана Примечание
Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см кв.) 12,7 (130) 35 (350) Полиуретан прочнее резины в 2,5 раза
Относительное удлинение при разрыве (не менее), % 300 500 — 600 Полиуретан эластичней резины в 2 раза
Твердость, ед. Шора А 40 — 50   55 — 97 Полиуретан может быть изготовлен различной твердости
Истираемость, м куб/т.Дж 45 — 80 11,25 — 26,6 Условная износостойкость полиуретана в 3 раза выше

Плотность резины 1,37; плотность полиуретана 1,259;

Наиболее распространенным типом полиуретанов в настоящее время являются литьевые полиуретаны типа СКУ ПФЛ-100, НИЦ ПУ-5, имеющие по отношению к другим видам, более высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 — 90 ед.

Литьевые полиуретаны чаще применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности.

Особо успешно применяется полиуретан в производстве вибростойких деталей (например, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а также в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве.

Полиуретан — это уникальный синтетический полимерный материал. Впервые Байер Отто Георг Вильгельм с сотрудниками получил полиуретаны и наладил их промышленное производство в 1937 году. Промышленное производство пенополиуретанов на основе сложных полиэфиров было организовано в Германии в 1944 году, а их аналогов на основе более дешевых простых полиэфиров — в США в 1957 году.

«Материал с неограниченными возможностями» состоит главным образом из двух типов сырья, изоцианата и полиола, которые получают из сырой нефти. При смешивании двух готовых к переработке жидких компонентов системы, которые содержат различные вспомогательные средства (катализаторы, вспениватель, стабилизаторы и т.д.), образуется реакционно-способная смесь. В зависимости от рецептуры и соотношения компонентов, при соответствующей технологии можно отрегулировать спектр свойств образующегося полиуретана — мы можем получить жесткий, мягкий, интегральный, ячеистый (вспененный) или монолитный. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твёрдыми продуктами — от высокоэластичных мягких резин до жёстких пластиков и перерабатываются практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой.

Таким образом, из четырех «гигантов» современной крупнотоннажной индустрии пластических масс — полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и полиуретана — последний является, безусловно, наиболее универсальным материалом.

Благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам полиуретан используется как конструкционный материал во многих отраслях промышленности. Особенность уретановых свойства, превосходящие не только все типы каучуков, но и эластомеров — исключительно высокие эксплуатационные металлы. На мировом рынке существует множество марок полиуретанов: адипрены, вулколланы, вулкопрены. Отечественные марки, полученные на основе отечественных полиэфиров не уступают, а по некоторым характеристикам превосходят импортные аналоги. Уретановые эластомеры можно получать с широким диапазоном свойств. Благодаря высокому модулю полиуретанов по сравнению с другими эластомерами изделия из них можно делать с более тонкими стенками.

В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом температуры эксплуатации следует считать +100 °С. Низкие температуры не изменяют сильно свойства полиуретановых эластомеров. Изменения эластичности и твердости возникшие при температурах не ниже минус 18 °С носят обратимый характер. Хрупкость начинает появляться при температурах ниже минус 60, минус 80 °С. Таким образом, рабочие температуры полиуретановых изделий лежат в диапазоне от минус 70 до 100 °С, эластичность при этом практически не меняется. Допускается периодическое повышение температуры до +110, +140 °С. Проведенные опыты показали, что полиуретаны очень водостойки. При повышении температуры физико-механические показатели уретанов практически не снижаются. С целью улучшения физико-механических свойств при изготовлении уретанов могут быть использованы рецептурные добавки и наполнители. Уретановые эластомеры обладают высокими диэлектрическими свойствами. Испытания показали, что при напряжении в 20000 В на образце толщиной в 2 мм наблюдалась «корона» (пробоя образца не наблюдалось). Эластомеры имеют отличную стойкость к маслам и растворителям и подходят для работы со смазочными маслами, нефтью и ее производными, не имеют озонового старения, имеют высокую стойкость к микроорганизмам и плесени. Опытная эксплуатация показала, что уретановые эластомеры имеют разную химическую стойкость по отношению к различным химическим реагентам. Очень быстро они разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений, содержащих большой процент хлора (соляная кислота, жидкий хлор), формальдегида, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола.

Наиболее распространенным типом полиуретанов в настоящее время являются литьевые полиуретаны, имеющие по отношению к другим видам, более высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 — 90 единиц. Литьевые полиуретаны чаще применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности. Уретановые эластомеры, как конструкционные материалы, не просто заменяют металлы, а превосходят их по эксплуатационным свойствам в силу уникального сочетания физико-механических характеристик. Особый интерес представляет применение литьевых полиуретанов в производстве вибростойких деталей (например, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а так же в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве. Для улучшения физико-механических характеристик эластомеры армируют различными тканями — бронежилетной типа «Кевлар», сетками и другими. Полиуретан с успехом заменяет резину различных марок (а в некоторых случаях и металлы), благодаря таким свойствам как: износостойкость, кислотостойкость, маслобензостойкость, высокие диэлектрические свойства, а также возможность работы при высоких давлениях (до 750 атм.) в широком температурном диапазоне (от -60 до 140 °С). При специальной обработке полиуретан имеет прочные связи с металлом.

Изделия и конструкции на основе полиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности. Вот далеко не полный перечень возможных областей применения полиуретана:

Тепло и хладоизоляция промышленных, бытовых, торговых холодильников, транспортных рефрижераторов, складов-хранилищ, изготовление изотермических и морозильных автофургонов и камер, теплоизоляция трубопроводов, железобетонных и кирпичных сооружений, резервуаров, изготовление озонобезопасных теплоизоляционных плит, скорлуп; изготовление систем «труба в трубе» — полиуретан заливается в пространство между трубой и тепло-гидрозащитной оболочкой (потери тепла в такой конструкции в 3-4 раза ниже нормативных, а срок ее службы для систем горячего водоснабжения — не менее 25-30 лет); утепление и гидроизоляции кровель и фасадов зданий, стен, полов, крыш, подвалов, потолков, мансард, жилых и производственных помещений, саун, бань, наружной и внутренней теплоизоляции оконных и дверных проемов, герметизации межпанельных швов и т.д., изготовление «сэндвич» — конструкций с использованием обкладочных материалов, в том числе декоративных, теплоизоляционных негорючих блоков различного назначения; изготовление деталей радиоэлектронной промышленности, красочных валиков в полиграфической промышленности, прокладок, уплотняющих материалов и обувных подошв, производство деталей и узлов машин, подвергающихся большим динамическим нагрузкам, вибрации, воздействию химически агрессивных сред, эрозионному воздействию твердых частиц в газовых потоках или жидкой пульпе, а также комплексному воздействию указанных факторов; изготовление покрытий лопастей вертолетов, приводных ремней в стиральных машинах, конвейерных ленты и рукавов, подшипников скольжения рулевого механизма, элементов передней подвески, вкладышей рулевых тяг, самосмазывающихся уплотнений, топливо-стойких клапанов, маслостойких деталей, рычагов переключения передач; производство шовных нитей и протезов сердечно-сосудистой системы, сорбентов для выделения и концентрирования различных соединений из воздуха, природных и сточных вод, носителей для иммобилизации ферментов и органических реагентов, твердых полимерных матриц в сорбционно-спектроскопических методах анализа; разработка экономичных, экологически чистых и высококачественных лакокрасочных материалов, мебельных клеев-расплавов. Таким образом, полиуретан имеет огромный диапазон применения, что характеризует его именно как универсальный, многопрофильный материал с огромным потенциалом и далеко идущими перспективами использования.

Использованы материалы сайта http://www.genon.ru

Полиуретанэкс — 2015 Седьмая международная выставка:
полиуретановые материалы, технологии производства полиуретанов, использование полиуретанов в промышленности

arr or  Даты проведения: 25 — 27 февраля, 2015

arr or  Место проведения: Россия, Москва, МВЦ «Крокус Экспо», павильон 2, зал 6

arr or  Организатор: Выставочная компания «Мир-Экспо»

Ежегодная выставка «Полиуретанэкс» является единственной в России международной специализированной выставкой полиуретановых материалов, технологий и оборудования, которая наглядно демонстрирует достижения в сфере развития материаловедения, и призвана способствовать экспонентам в налаживании новых деловых контактов и партнерских отношений.

«Полиуретанэкс» проводится в конце февраля в ведущем выставочном центре Москвы — МВЦ «Крокус Экспо».

Цель мероприятия определяется тремя составляющими:

  • способствовать развитию производственных и экономических связей;
  • способствовать обмену научно-технической информацией;
  • способствовать широкому внедрению и применению инновационных технологий производства и внедрения композитных материалов.

 Основные посетители выставки «Полиуретанэкс»: представители министерств и ведомств, руководители и ведущие специалисты предприятий и организаций автомобилестроения, железнодорожном, авиационном и трубопроводном транспорте, нефтегазовой отрасли, военно-промышленного комплекса, обувной, лёгкой, мебельной, химической и горно-обогатительной промышленности, металлургии, научно-исследовательской и внешнеэкономической сферы, строительства, а также других промышленных предприятий и образовательных учреждений.

В 2014 году на выставках «Композит-Экспо» и «Полиуретанэкс» была проведена очередная  независимая международная аудиторская проверка статистических показателей. По оценкам экспертов, на площади около 5600 кв. м, разместились 191 экспонента, в т.ч. 118 отечественных и 73 зарубежных из 19 стран мира. Выставки посетило более 7000 посетителей, в их числе 90% специалистов различных отраслей промышленности. Это свидетельствует о возросших потребностях российского рынка в использовании современных инновационных материалов и технологий в различных  отраслях промышленности.

Неотъемлемая часть выставки «Полиуретанэкс» — это традиционно проводимая в ее рамках научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития производства и использования полиуретановых материалов в России», которая существенно повышает эффективность работы экспонентов и посетителей на выставке. Нацеливаясь на развитие тесных взаимосвязей науки и производства, конференция несет максимальный объем инновационной информации и активизирует взаимообмен профессиональным опытом.

Цель конференции — обсуждение ведущими учеными и специалистами актуальных проблем и новых разработок в области полиуретановых материалов, обмен опытом по вопросам проектирования, эксплуатации и модернизации оборудования, презентация новых технологий и оборудования.

Место проведения выставки «Полиуретанэкс» определяется уровнем и требованиями российских и зарубежных участников к качеству услуг Международный выставочный центр Крокус Экспо является лидирующим выставочным центром в России. Высокий уровень работы и профессионализм соответствуют всем международным требованиям выставочной индустрии, что позволяет участникам выставки вести работу с максимальной отдачей. МВЦ Крокус Экспо находится на пересечении МКАД и Волоколамским шоссе в непосредственной близости от станции метро «Мякинино».

Разделы выставки:

  • Сырье для производства полиуретанов:
    — Полиуретановые добавки, красители, наполнители
    — Катализаторы и сурфактанты для всех типов эластичных, жестких и меклопористых пенополиуретанов
    — Отвердители для полиуретановых покрытий, добавок, адгезивов, герметиков и эластомеров
    — Полиолы, изоцианаты, антипирены, эластичные покрытия для полиуретановых и полиизоциануратных панелей, наливные компаунды, литьевые смолы
    — ПУ системы, стабилизаторы, разделительные агенты, вспенивающие добавки
  • Оборудование и станки производства и переработки полиуретанов:
    — Расходометрия, шестереночные, оседиагональные (шнековые) и  шлепперные насосные установки
    — Теплообменники высокого давления и статические смесители для реагентов
    — Измерительные машины и смесительные устройства высокого и низкого давления
    — Обрабатывающие станки
    — Оборудование для обработки полиуретана, производственные помещения и пресс-формы
    — Возведение производственных помещений
  • Обслуживание
  • Тестовое оборудование: реометры (измерители расхода)
  • Конечная продукция: контактное уплотнение при литье, фильтры
  • Сертификация, технический регламент
  • Компьютерное моделирование
  • Утилизация

В последнее время мы все чаще сталкиваемся с изделиями из полиуретана, с применением полиуретана в строительстве или производстве.  Сегодня  полиуретан является самым распространенным материалом.

Что такое полиуретан, и какова сфера применения полиуретана?

Полиуретан – это очень эластичный полимер, широко применяющийся в различных сферах нашей жизни, будь то  строительство или медицина, тяжелая и ли легкая промышленность, производство обуви или одежды.

Естественно, данное вещество является синтетическим. Оно имеет массу преимуществ, о которых вы сейчас узнаете.

Достоинства полиуретана 

  • Высокая износостойкость, устойчивость к старению и внешним влияниям.
  • Высокая прочность.
  • Широкий диапазон температур использования изделий из полиуретана.
  • Существует возможность изменения твердости и эластичности материала в зависимости от потребности заказчика.
  • Возможность использования вещества при высокой нагрузке.
  • Широкий диапазон применения полиуретана. Полиуретан используется практически во всех сферах жизни человека. Из него производятся герметики, одежда, утеплители, обувь, трубы и другие изделия, которые эксплуатируются в повседневной жизни.
  • Долговечность.
  • Доступная стоимость.
  • Практичность и многофункциональность.
  • Отсутствие деформации.
  • Не оставляет следов на той поверхности, с которой взаимодействует, т.е на пачкает поверхность, в отличие от резины, металла и др. материалов

Свойства и технические характеристики полиуретана

Изделия из полиуретана можно использовать в агрессивной среде, при этом его качественные свойства практически не меняются. Кроме этого, вещество отлично эксплуатируется в достаточно широком диапазоне температур: от -60 до +80 градусов. Иногда его можно нагревать до 120о, но ненадолго.

Полимер способен выдерживать большие нагрузки, меньше подвергается старению, чем другие вещества. Он является устойчивым к износу, влаге, температурным перепадам, солнечным лучам, соли, растворителям на органической основе. Полиуретан  — очень прочный материалом. При этом его эластичность можно задавать в процессе производства.

Полиуретан может обладать разными характеристиками (твердость, эластичность), от которых зависит сфера его применения.

Полиуретан может состоять из одного или нескольких компонентов.

Особенности изготовления полиуретана

Производство полиуретана происходит путем смешивания и термической обработки нескольких элементов: полиола и изоцианта и полиэфираминов.

Исходное сырье для производства полиуретана изготавливают лишь в нескольких странах: России, Германии, США и Италии. Полиуретан изготавливается и обрабатывается несколькими способами: литьем, прессованием, экструзией.

Какие изделия производятся из полиуретана?

Полиуретановые шины для автомобильных колес не только служат намного дольше резиновых, но и не оставляют следов. В медицине полиуретан применяют для производства презервативов, отличающихся прочностью, гладкостью, небольшой стоимостью и экологической безопасностью.

Полиуретан давно зарекомендовал себя как прекрасный материал для изготовления уплотнительных колец, втулок, манжет. Пенополиуретан  применяют  применяется в качестве утеплителя, а  в мебельной промышленности —  для изготовления матрасов.

Полиуретановые ролики служат значительно дольше резиновых.

Из полиуретана производят присоски, направляющие элементы, бандажи, накладки, шкивы, рейки, трубы и другие изделия.

Полиуретан может применяться в разном виде: жидком, вспененном и твердом.

Где применяется полиуретан в жидком виде?  Чаще всего —  для гидроизоляции плоских крыш. Преимуществом полиуретана является устойчивость к износу, влаге и другим внешним влияниям. Жидкий полиуретан также применяют на сложных участках кровли, где другой изолятор трудно использовать. Жидким полиуретаном заделывают дыры и щели в старой крыше.

Достоинства гидроизоляции полиуретаном:

  • хорошая адгезия;
  • быстрое высыхание;
  •  прочность;
  • доступность;
  • простота использования;
  • устойчивость к негативному влиянию внешней среды;
  • экологическая чистота.

Декоративные изделия из представленного материала: достоинства и особенности использования. Полиуретан широко используют для производства элементов декора. Например, изготовления карнизов, потолочных плинтусов,  колонн, пилястр, балок для лестниц или других изделий. Весьма популярна лепнина из полиуретан, т.к. она отличается прочностью, устойчивостью к механическим нагрузкам, возможностью создания нестандартных форм.

Достоинствами таких изделий является:

  • декоративная привлекательность;
  • простота монтажа;
  • прочность;
  • легкость в уходе и эксплуатации;
  • невысокая стоимость;
  • возможность окрашивания в разные цвета;
  • постоянство цвета. В отличие от гипсовых декоративных элементов, полиуретановые изделия со временем не желтеют.

Особенности и использование вспененного полиуретана.

Пенополиуретан -самый популярным материал в строительстве и ремонте.

К его  преимуществам относятся

  • небольшой вес,
  • хорошие тепло- и звукоизоляционные качества,
  • невысая стоимость,
  • устойчивость к воздействию пара, влаги, солнечных лучей и перепаду температур.
  • простота использования,
  • хорошая адгезия,
  • возможность окрашивания.