ОАО «СветлогорскХимволокно»
Rus

инженерные пластики

ТЕХНОЛОГИЯ

Начало производства инженерных пластиков на нашем объединении – 1987 год. В основном, это полиамид-6, усиленный углеродным волокном.
Состав: измельченное углеродное волокно на основе вискозы (наполнитель) + полимерная матрица.
Внешний вид: гранулы черного цвета. Переработка: литье на термопластавтоматах.
Устойчивость: до 270 ºС материал не разлагается и не выделяет вредных веществ.
В настоящее время нами массово выпускается композит на основе угленаполненного полиамида-6 (PA-6, Nylon-6), производимого на ОАО «Гродно-Химволокно», Беларусь. Дополнительно разработаны регламенты производства композитов на основе PA-6,6, полипропилена (PP), полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полисульфона (ПСФ).
Массовая доля углеволокна в композите: от 10% до 40%.
Углепластики перерабатываются в изделия методом литья под давлением на термопластавтоматах. Этом способ позволяет изготавливать детали сложной конфигурации с большой точностью и высокой производительностью.
Совместно с Институтом механики металлополимерных систем им. В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси дополнительно разработана технология получения модифицированного угленаполненного полиамида с улучшенными триботехническими свойствами, предназначенного для замены бронзы и других сплавов цветных металлов в узлах трения транспортных машин.

РАСШИФРОВКА НАЗВАНИЯ. ПРИМЕР: УПА 6-10

УПА 6 – угленаполненный полиамид-6 (также УПП - полипропилен, УПА 6,6);
10 – массовая доля (%) полиамида-6 либо другой матрицы (также 15, 20, 30, 40);
Буква К в названии обозначает использование карбонизованного наполнителя;
Буква Т в названии обозначает материал триботехнического назначения.

ДОСТОИНСТВА И ОСОБЕННОСТИ КОМПОЗИТОВ И ИЗДЕЛИЙ

  • низкая плотность (1,18 г/см3)
  • стабильность размеров деталей
  • широкий интервал рабочих температур
  • низкий коэффициент термического расширения
  • повышенная прочность при растяжении и изгибе
  • повышенный модуль упругости
  • высокая износостойкость
  • хорошая электро- и теплопроводность
  • стойкость к термическому и радиационному ударам
  • стойкость к агрессивным средам
  • низкий коэффициент трения

ПРИМЕНЕНИЕ

Изготовление сложных, небольших по размеру деталей антифрикционного, антиэлектростатического, конструкционного назначения. Основной областью применения углепластиков является замена дорогостоящих коррозионностойких цветных металлов и сплавов.
Композиты успешно применяются в различных отраслях промышленности, особенно в машиностроении. Изготавливают детали, несущие нагрузки: ограничители хода шестерни, вкладыши шаровых опор, крыльчатки систем охлаждения, рычаги, корпусные детали, шайбы, подшипники скольжения, направляющие и втулки скольжения, маслосъемные кольца, зубчатые колеса, червяки сцепления, шкивы, успокоители цепей для сельскохозяйственных машин.
В химической отрасли (угленаполненный полипропилен) – химически стойкий крепеж, крыльчатки погружных насосов и другие детали сложной формы, работающие в агрессивных средах. Электротехническая промышленность: корпусы газоанализаторов, лепестки и усики счетно-денежных машин и т.д. Текстильное оборудование: конструкции прядильных агрегатов, узлы и детали ткацких станков.
По сравнению с металлами углепластики обеспечивают снижение веса изделия в 3-4 раза, снижение энергоемкости изготовления деталей в 5-8 раз, повышение ресурса ходимости изделий в 1,5-5 раз, повышение коррозионной стойкости в 5-10 раз.

ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕРАБОТКИ:

Температура, С: 240-290 Давление литья, МПа: 110-130
Время выдержки под давлением: 40-60 сек. Время охлаждения: 30-60 сек.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПО СРАВНЕНИЮ СО СТЕКЛОНАПОЛНЕННЫМИ ПОЛИАМИДАМИ

Углепластики не подвержены явлениям усталости, свойственным стеклонаполненным полимерам и выражающимся в накоплении микротрещин в нагруженных частях изделия. Даже сквозные повреждения композиционных угленаполненных деталей не приводят к разрастанию трещин: они просто затухают в соединениях волокон. Электропроводность материала исключает радиопомехи при работе электронно-механических
устройств, снимает статическое электричество. Полимерные материалы, наполненные углеродным волокном, приобретают светостабилизирующие свойства и имеют меньшую склонность к старению по сравнению со стеклонаполненными полимерами, которые со временем теряют пластичность и становятся все более хрупкими.
Углеродное волокно инертно, следовательно, угленаполненный полимер более стоек к химическим растворам. Обладая теплопроводностью и низким коэффициентом линейного термического расширения (в пределах 0,6-0,7х10-5 ºС-1), детали из углепластиков в динамических условиях работают в широком диапазоне температур без изменения физико-механических свойств, повышая ресурс изделия.
Отсутствующие абразивные свойства углепластиков (поскольку вискозное углеродное волокно является низкомодульным, в отличие от стекловолокна и от углеродного волокна на основе ПАН) позволяют щадить оборудование и оснастку в процессе их переработки, а также поверхность контр-тела во время эксплуатации.
При работе в жидких средах, особенно в воде, изделия из углепластика сохраняют начальные размеры, в то время как изделия из стеклопластика – набухают, причем неравномерно. Этот фактор особенно важно учитывать при выборе материала для вращающихся деталей (крыльчатки, шестерни и т.д.) погружных насосов для перекачки жидкостей.
При монтаже изделий из углепластика необходимо учитывать, что полимерные детали требуют более аккуратного обращения по сравнению с металлическими конструкциями.

ПЕРСПЕКТИВЫ

Мы активно работаем с ведущими научными организациями Беларуси и России.
Цель: постоянное улучшение свойств выпускаемых композитов.
В качестве примера: Институт механики металлополимерных систем (г.Гомель) разработал технологию получения композиционного материала на основе фторопласта-4 и углеродного наполнителя. Название композита – «Флувис». Материал отличается уникальной химической стойкостью, термостойкостью, низким коэффициентом трения без смазки, высокой износостойкостью и отличными уплотнительными свойствами. «Флувис» предназначен для изготовления деталей узлов уплотнений и опор сухого трения а также используется в качестве уплотнительных колец и манжет в компрессорах, работающих без смазки, торцовых опорах и уплотнениях, в качестве подшипников и опор скольжения поршней, валов и т.д. В 2005г. организован выпуск следующего поколения композита - «Супер-Флувис», обладающего улучшенными характеристиками и способного работать в экстремальных условиях.
В настоящее время ведутся работы по созданию нового поколения композитов на основе углеродных («Урал»), мета-арамидных («Арселон») волокон и иных наполнителей, а также новых матриц (ПБТ, ПЭТФ, ПТФЭ, полисульфоны) и вспомогательных веществ (антипирены и прочие целевые добавки).

УПАКОВКА – полипропиленовые мешки по 25кг.