Новости

Основная цель организации - переработка вторсырья!!!

Приведем пример:

Стекло- и минералонаполненные композиционные материалы (КМ)

В настоящее время стремительно увеличивается номенклатура изделий, изготавливаемых из полимерных материалов во всех областях народного хозяйства.

Особое место занимают полимерные композиционные материалы (КМ), которые благодаря возможности создания множества рецептур на основе различных компонентов, могут обеспечить самые высокие требования заказчика, вытесняя такие материалы, как стекло, дерево и металлы из многих областей применения.

Полимерные КМ и изделия из них активно применяются во всем мире в таких важнейших отраслях промышленности, как строительство зданий, сооружений и транспортной инфраструктуры, добыча и переработка нефти и газа, авиа-, судо- и автомобилестроение и др.

Общее потребление полимеров в России в 2010 году по сравнению с 2009 годом увеличилось на 28 %. Несмотря на положительную динамику в производстве полимеров, российский рынок по- прежнему зависит от импорта (журнал «Пластикс» № 1-2,2011 г.).

В этой связи большое значение приобретает производство вторичных полимеров из огромного количества полимерных отходов, образующихся в различных отраслях промышленности и быту.

Использование вторичных полимеров в производстве КМ способствует значительному улучшению их свойств и расширению областей их применения.

Все это позволило нашему предприятию заняться разработкой КМ на основе вторичных полимеров и в частности, на основе вторичного ПЭТ, используя различные наполнители: рубленое стекловолокно, тальк, графит, волластонит, мел и др., а также необходимые аддитивы и нанодобавки.

Изначально ПЭТФ обладает высокими механическими и хорошими диэлектрическими свойствами, обладает низким коэффициентом трения, имеет высокую химическую стойкость ко многим реагентам, поэтому этот полимер является отличным связующим для получения композиционных материалов (КМ) как общепромышленного, так и инженерно-технического назначения.

Следует отметить, что ПЭТ, усиленный стекловолокном имеет:

высокую твердость и жесткость;

высокое сопротивление ползучести;

высокую теплостойкость под нагрузкой;

хорошие свойства трения и износостойкости;

очень хорошие электрические и диэлектрические свойства;

высокую химическую стойкость и стойкость к действиям окружающей среды;

отличную окрашиваемость поверхности.

Разработка композиционных материалов проводились на опытном производстве ООО «Итос-ПЭТ» (г.Курск).

Особенностью разрабатываемых нами КМ является то, что они созданы на основе вторичного ПЭТФ, полученного из отходов полимерных бутылок.

В качестве наполнителей использовались рубленное стекловолокно, обработанное специальными аппретами, а также минеральные и комбинированные наполнители.

Помимо этого в композиции вводились различные аддитивы для улучшения отдельных характеристик КМ в соответствии с требованиями заказчиков.

Для получения негорючего стеклонаполненного КМ испытывались антипирены различных классов.

В результате был разработан ряд КМ, свойства которых приведены в таблице 1.

№	Наименование показателя	ГОСТ	ПЭТ КМ-1	ПЭТ КМ-2	ПЭТ КМ-3	ПЭТ КМ-4	ПЭТ КМ-5
1.	Разрушающее напряжение при растяжении, МПа	11262	135,9	112,2	142	39,1	26,5
2.	Предел текучести при растяжении, МПа	11262	-	-	-	47,6	51,7
3.	Относительное удлинение при разрыве, %	11262	4	4	4	7,4	58,4
4.	Разрушающее напряжение при изгибе, МПа	4648	197	161	206	-	-
5.	Прогиб при разрушении, мм	4648	5,8	5,5	5,2	-	-
6.	Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза, кДж/м²	4647	45,6	33,8	44,7	66,3	-
7.	Ударная вязкость по Шарпи на образцах с надрезом, кДж/м²	-	-	-	-	-	9,9
8.	Теплостойкость при изгибе под нагрузкой 1,8 МПа, ºС	12021	178	161	183	70	69
9.	Модуль упругости при растяжении, МПа	9550	8840	6970	9960	2770	2240
10.	Водопоглощение, % 24 часа, 21ºС	4650	0,05	0,05	0,04	0,07	0,08
11.	Твердость методом вдавливания шарика	4670	-	-	-	-	121

ПЭТ КМ-1 — наполнитель — стекловолокно — 30 %;
ПЭТ КМ-2 — наполнитель — стекловолокно + тальк;
ПЭТ КМ-3 — наполнитель — стекловолокно — 40 %;
ПЭТ КМ-4 — наполнитель — стекловолокно — 10 % + модификатор;
ПЭТ КМ-5 — модифицированный с двуокисью титана.

Технические характеристики трудногорючего стеклонаполненного КМ на основе вторичного ПЭТ в сравнении со стеклонаполненным трудногорючим КМ на основе быстрокристаллизующегося ПЭТ марки райнайт FR 530 L производства фирмы Du Pont приведены в таблице 2.

№	Наименование показателя	ГОСТ	Метод испыт. по ISO	ПЭТ-30 СВ	Райнайт FR 530 L
1.	Разрушающее напряжение при растяжении, МПа	11262	527-1/2	116	135
2.	Относительное удлинение при разрыве, %	11262	527-1/2	5	2
3.	Теплостойкость при изгибе под нагрузкой 1,8 МПа, ºС	12021	75	200	222
4.	Разрушающее напряжение при изгибе, МПа	4648	-	184	-
5.	Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза, кДж/м²	4647	179/1eU	28	30
6.	Модуль упругости при растяжении, МПа	9550	527-1/2	10480	11500
7.	Электрическая прочность, кВ/мм	6433.2	IEC 6000243-1	23	33
8.	Поверхн. электр.сопротивл.,Ом	6433.2	IEC 60093	10¹⁵	10¹⁴
9.	Объемное электр.сопротивл. Ом·м	6433.2	IEC 60093	10¹⁶	10¹⁵
10.	Водопоглощение, % 24 часа, 21ºС	4650	62	0,07	0,77
11.	Категория стойкости к горению	28157	UL-94	ПВ-0	V-0

Разработанный стеклонаполненный трудногорючий ПЭТ успешно прошел апробацию на одном из заводов электротехники.

По свойствам такой материал лишь немногим уступает некоторым известным композиционным материалам при более низкой его стоимости.

Другие КМ со стекловолокнистым и комплексным наполнителями испытывались в деталях нефтяного машиностроения взамен латунных в промышленных условиях. Полученные положительные результаты позволили продолжить работы по замене латунных деталей на КМ на нескольких предприятиях этой отрасли.

КМ со стекловолокном и специальным модификатором разрабатывался для ортопедических изделий. Были изготовлены опытные партии ортопедических стелек, которые прошли лабораторные испытания и в настоящее время идет подготовка их массового производства.

КМ с двуокисью титана также модифицированный испытывался при литье изделий сигнальной аппаратуры, где может успешно заменять АБС-пластик.

Технология и особенности переработки КМ на основе вторичного ПЭТ

Технологический процесс производства композиционных материалов аналогичен технологическому процессу получения гранулированного ПЭТ, однако для введения наполнителей и аддитивов предусматриваются боковые вводы и иключается фильтрация расплава.

В зависимости от режимов переработки КМ на основе вторичного ПЭТ изделия из него можно получать в двух различных состояниях — кристаллическом и аморфном.

Скорость кристаллизации изделий, полученных из композиционных материалов, на основе «бутылочного» ПЭТФ, ниже, чем у КМ, полученных на основе КМ из первичного высококристаллического ПЭТФ. Это объясняется природой пищевого ПЭТ, который синтезируется из терефталевой и изофталевой кислот и этиленгликоля и имеет более высокую вязкость, чем ПЭТ не пищевого назначения, при получении которого применяется только терефталевая кислота. Из-за более высокой вязкости пищевой ПЭТ обладает более медленной скоростью кристаллизации .

Поэтому для получения изделия в кристаллическом состоянии, из разработанных нами КМ, необходимая температура литьевой формы должна быть в пределах 130 −140°С. Температура же в цилиндре литьевой машины составляет при этом 240 — 255°С.

Однако в тех случаях, когда требуются высокие показатели по ударной прочности и не требуются высокие показатели температуры изгиба под нагрузкой, следует отливать изделия в холодную литьевую форму, при которой изделие получается в аморфном состоянии.

Таким образом, изменяя режимы литья, можно получать изделия как в кристаллическом , так и в аморфном состоянии и, в результате, обеспечить различные свойства КМ в изделии, что значительно расширяет области применения этих материалов.

В настоящее время продолжаются работы по разработке новых рецептур КМ с использованием различных минеральных наполнителей, а также с использованием углеродного волокна , нанодобавок и других аддитивов с целью получения КМ с широкой гаммой свойств.

Следует отметить, что КМ на основе вторичного ПЭТФ хорошо окрашиваются, имеют блестящую поверхность и благодаря высокой текучести могут использоваться для литья тонкостенных изделий.

Источник: http://www.itos.ru/index.php?page=100

93 - 48 - 49, +79069590831

г. Томск