Высоко структурированный полимер «ПОЛИНИТ»

Высоко структурированный полимер «ПОЛИНИТ»

на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ).

1.1. Полимеры этилена с молекулярной массой более 1 миллиона углеродных единиц называют сверхвысокомолекулярным полиэтиленом.

Специфические свойства СВМПЭ обусловливают и особые области применения - СВМПЭ используется там, где обычные марки ПЭНД и многих других термопластов не выдерживают жестких условий эксплуатации. Области применения СВМПЭ и потребность в нем непрерывно расширяются. Это объясняется, с одной стороны, превосходными свойствами и, с другой стороны, низкой стоимостью полимера:

• Износостойкость и сопротивление удару, коррозии и химикалиям

Эти главные характеристики делают СВМПЭ эффективным в широком диапазоне приложений для высокоэффективных, долговечных изделий. Он имеет исключительную ударопрочность, даже при криогенных температурах. Поскольку он долговечен, менее чувствителен к фрикции и имеет высокую ударную прочность, СВМПЭ намного тише, чем металлы и не абсорбирует жидкости.

• Сопротивление истиранию - высокая ударная вязкость и ударная вязкость дают СВМПЭ сильные характеристики трения и износа и высокое сопротивление растрескиванию при напряжении. Он имеет самое высокое сопротивление истиранию из всех термопластичных полимеров.

• Коэффициенты трения скольжения - СВМПЭ превосходит сталь из-за низкого коэффициента трения, его высокий коэффициент смазывающей способности минимизирует теплогенерирующее трение, которое приводит к износу стальных деталей. Не требует смазки, обеспечивая более простое обслуживание, и делает работу оборудования ровной и бесшумной. Фактически он исключает постепенный износ, связанный с металлическими частями.

• Электрический изолятор - это хороший электрический изолятор благодаря его объёмному удельному сопротивлению.

• Коррозионная стойкость - Уникальные свойства СВМПЭ делают его эффективным в сопротивлении износу под воздействием других материалов и элементов окружающей среды, таких как температуры ниже нуля, абразивные частицы и песок.

• Нулевое водопоглощение - благодаря практически нулевому водопоглощению СВМПЭ не происходит никакого изменения размеров, когда он используется в водных средах. Этот материал не имеет пор и не содержит никаких органических пластифицирующих добавок, препятствуя возникновению грибка и бактерий.

Процесс производства сверхвысокомолекулярного полиэтилена аналогичен процессу суспензионной полимеризации полиэтилена низкого давления.

Технологический процесс состоит из следующих стадий: приготовления каталитического комплекса, полимеризации этилена, отмывки полимера от примесей катализатора; отжим полимера от растворителя (и промывка раствора), сушка полимера, конфекционирование (в порошкообразный полимер вводятся необходимые добавки — стабилизаторы, красители, антикоррозионные агенты, наполнители и др. ) и сортировка по размерам частиц полимера, упаковка.

1.2. Требования к СВМПЭ сводятся к следующим: высокая ММ (> 2*10⁶); развитая поверхность порошка (низкая насыпная плотность и высокое масло поглощение); отсутствие фибриллоподобных тяжей между микрозернами полимерного порошка; малый размер гранул (80-250 мкм).

В нижеприводимой таблице приведены свойства полимера СВМПЭ «ПОЛИНИТ» марки А и Б согласно ТУ 2211-153-00203335-2004

Свойства	Величина показателя		Метод испытания
	А	Б
Характеристическая вязкость, дл/г	11-15	15-25	п. 4.5
Плотность, г/см3, не менее	0,935 - 0,937		п. 4.6
Массовая доля золы, %, в пределах	0,02 - 0,10		п. 4.7
Массовая доля летучих веществ, %, в пределах	0,10 - 0,25		ГОСТ 26359
Насыпная плотность, г/см3	0,35 - 0,45		ГОСТ 11035.1 - 11035.2
Прочность при разрыве, Мпа (кгс/см3), не менее	34,2 (350)		п. 4.8
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее	300,0		п. 4.8
Массовая доля фракции 80-160 мкм порошка СВМПЭ, 5, не менее	90,0		п. 4.9

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Свойства	Единицы измерения	Типовые значения
Объемное удельное сопротивление	Q. См	>5 х 1016
Электрическая прочность диэлектрика	КВ/см	900
Диэлектрическая проницаемость	--	2,30
тангенс угла потерь
при 50 Гц	-	1,9 х 10-4
10(3) Гц	-	0,5 х 10-4
10(5) Гц	-	2,5 х 10-4
Поверхностное удельное сопротивление, уд. вес сажистые вещества
0,2% для цветного	Ом	>1014
2,.5% для УФ-защиты	Ом	>1013
6,5% для антистатических изделий	Ом	>105
16,7% для проводящих изделий	Ом	>103

ХИМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Реагент	Температура
	20°C	50°C		80°C
Неорганические кислоты
Хромовая кислота (80%)	+	+
Соляная кислота Hydrochloric Acid (cone.)	+	+		+
Синильная кислота	+	+
Плавиковая кислота	+	+
Азотная Кислота (конц.)	-	-		-
Азотная Кислота (50%)		-		-
Азотная Кислота (20%)	+	+
Фосфорная Кислота (85%)	+	+		+
Серная Кислота (cone.)	+	-		-
Серная Кислота (75%)	+
Серная Кислота (50%)	+	+		+
Щелочи
Жидкий аммиак	+	+
Раствор гидроксида калия	+	+		+
Раствор каустической соды	+	+		+
Водные растворы неорганических солей
Хлорид алюминия	+	+		+
Нитрат аммония	+	+		+
Хлорная известь	+	+		+
Хлорид кальция	+	+		+
Карбонат натрия	+	+		+
Хлорид натрия	+	+		+
Гипохлорит натрия	+	+		+
Дизельное топливо	+	+
n-Гептан	+	+
Эфир нефти	+
Трихлорэтилен	/	-
Толуол	/	-
Уайт-спирит	+	/
Ксилол		/		-
Спирты, Кетоны, сложные эфиры и амины
Ацетон	+	+
Анилин	+	+
Бензиловый спирт	+	+		+
Бутиловый спирт	+	+		+
Циклогексанол	+	+		+
Этанол	+	+
Этиленгликоль	+	+		+
Глицерин	+	+		+
лауриловый спирт	+	+		+
Пропиловый спирт	+	+		+
Разные жидкости
Пиво/вино	+	+		+
Водные растворы моющих средств	+	+		+
Дистиллированная вода	+	+		+
Перекись водорода 30% (пергидроль)	+	+
Льняное масло/оливковое масло	+	+		+
Молоко	+	+

2. Переработка сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Для получения изделий из СВМПЭ используют, как традиционные методы переработки пресс порошков, так и многие вновь разработанные технологические методы: горячее прессование; холодное прессование с последующим спеканием; экструзия (плунжерная, одночервячная, двухчервячная, гидростатическая); гель-прядение ПЭ волокна; прядение волокна из смесей с воском литьем под давлением; выдувное формование пленки.

Переработкой СВМПЭ в мире занимается более 60 фирм. Наибольшее распространение в настоящее время для изготовления изделий из CBМПЭ получили прессование, экструзия и литье под давлением. К новым методам следует отнести технологию выдувного формования пленки из СВМПЭ, прядение высокопрочного высокомодульного ПЭ-волокна из геля и гидроэкструзию.

• Горячее прессование и спекание СВМПЭ. Методы горячего прессования и прессования с последующим спеканием получили наибольшее распространение для переработки СВМПЭ. В настоящее время этими методами производят листы больших размеров (монолиты), пластины, цилиндры, которые затем подвергают механической обработке для получения строганной планки и ленты, деталей машин. Метод спекания СВМПЭ наряду с горячим прессованием остается одним из основных. Приблизительно 60% производимого СВМПЭ перерабатывается горячим прессованием или спеканием. ¹

Технология процесса проста: сначала производится холодное прессование порошкового полимера в заготовки, затем свободное спекание при 150-200°С. Длительность процесса спекания зависит от массы изделия и его формы. Получаемые полуфабрикаты в виде листов, пластин, блоков, цилиндров могут далее подвергаться механической обработке в изделия практически любых форм и видов для самых различных областей применения. Метод спекания нашел также применение при изготовлении пористых изделий из СВМПЭ. За счет использования частиц определенного размера и контроля условий спекания можно задавать определенную пористость для различных областей применения материала: от различного рода фильтров² до демпфирующих изделий.

• Напыление. Наиболее известные технологические процессы нанесения порошковых полимерных покрытий: в электрическом поле и газопламенное напыление. Технологический процесс получения покрытий в электрическом поле заключается в сообщении электрического заряда частицам полимера, осаждение их под действием электрических сил из аэрозольного облака, окружающего заземленное изделие и закреплением нанесенного слоя. Сформированы порошковые покрытия в результате последующей термообработки расплавляется, спекается или полимеризуется в монолитную пленку. Зарядку частиц порошкового материала в установку для напыления осуществляют, используют два метода: ионную (осаждение ионов в поле коронного разряда) и статическую электризацию. Коронный разряд возникает в электродных системах с резко неоднородным полем (игла - плоскость). Существует два вида устройств для напыления порошков в электрическом поле: с помощью распылителей и с помощью камер в электрическом кипящим слоем. Метод газопламенного напыления отличается простотой и универсальностью применяемого оборудования. Для расплавления материала могут быть использованы различные источники тепла. В качестве рабочего газа применяют ацетилен или пропан, реже водород. Напыляемый материал расплавляется пламенем смеси горючего газа с кислородом, а распыляется и выдувается сжатым воздухом.

• Экструзия. В состоянии расплава СВМПЭ представляет собой высоко-вязкую резиноподобную массу, поэтому при экструзии пластифицируется плохо. Обычно применялись двухчервячные и плунжерные экструдеры. В США и в Западной Европе наибольшее распространение получила плунжерная экструзия. Этим методом перерабатывается около 30 % СВМПЭ.

• Литье под давлением. Хотя прессование и экструзия остаются основными методами переработки СВМПЭ, все большее значение приобретает технология литья под давлением. Работы по получению литьевых изделий из СВМПЭ ведутся в течение по крайней мере 15 лет.

• Выдувное формование пленки. Обычно пленки получали методом прессования или срезанием тонкого слоя с прессованного блока. Пленка нашла свое применение в замене более дорогих фторопластовых пленок для изготовления скользящих деталей электробытовых приборов и мешков для охлаждения плазмы крови.

• Гель-прядение высокопрочного высокомодульного волокна из СВМПЭ.⁴ Гель-прядение высокопрочного высокомодульного волокна из СВМПЭ. Технология заключается в растворении СВМПЭ в растворителе (например, декалине или парафиновом масле). Если разбавленный раствор (концентрация 5%) выдавливать через тонкие отверстия в воду, то он превращается в гель, который затем подвергается 30-кратному вытягиванию в печи (при температуре 100°С и более). При этом из волокна удаляется растворитель. Скорость экструзии волокна достигает 100 м/мин. Получается высокомодульное сверхпрочное волокно, удельная прочность которого превышает соответствующий показатель арамидного волокна. Оно сохраняет все свойства СВМПЭ: высокую стойкость к истиранию, ударопрочность, химстойкость и стойкость к воздействию ультрафиолетового излучения.

Волокна, сформированные из геля СВМПЭ, обладают высокими механическими характеристиками (прочность при разрыве, модуль упругости) по сравнению с волокнами из других полимеров.

К преимуществам волокон из СВМПЭ, кроме высоких значений прочности и модуля упругости, следует отнести также легкий вес, атмосферостойкость, водо- и химстойкость, морозостойкость, хорошие абразивные свойства. Особым достоинством волокна является способность поглощения вибрации. Высокая прочность к баллистическим воздействиям

делает волокно, например, перспективным материалом для производства бронеструктур по защите от осколков и пуль (жилетов, шлемов).

В настоящее время ПЭ-волокно широко используется для производства парусов и морских канатов. Потенциальным рынком сбыта волокон из СВМПЭ является изготовление защитных покрытий для радарных установок, конвейерных ремней, спортивных товаров, композитов. Ткани, изготовленные из прочных волокон, могут применяться и в нефтедобывающей промышленности, например, в качестве подложек нефтяного оборудования.

Волокно из СВМПЭ широко используется для создания высокопрочных конструкционных композитов. Из-за плохой адгезии оно трудно соединяется с полимерной матрицей. Этот недостаток может быть преодолен химической или электрической обработкой волокна. Композиты, упрочненные волокном из СВМПЭ, отличаются легким весом, высокой ударопрочностью, прекрасными электрическими характеристиками, износостойкостью. ⁵

Разрабатываются гибридные композитные материалы, в которых вместе с волокном из СВМПЭ используются и другие волокна: углеродное, арамидное, стекловолокно.

3. Области применения

Области применения этого перспективного полимера будут непрерывно расширяться по мере увеличения его выпуска. Экономический эффект от применения СВМПЭ очень высок.

СВМПЭ во многих случаях может заменять металл (сталь, бронзу и др.) и ряд других материалов, а также такой дорогостоящий полимер, как фторопласт. Кроме того, есть такие области применения СВМПЭ, где он используется не как заменитель, а как единственно пригодный для данной цели материал.

Наиболее эффективными отраслями-потребителями и областями применения СВПМЭ на внутреннем рынке являются следующие:

• Машиностроение: детали бумагокартоноделательных машин, гонки для ткацких станков, лента для металлорежущих станков, направляющие станков, оборудование для горнорудной промышленности, для керамических производств, для авиастроения, вагоностроения, сельскохозяйственного машиностроения (прокладки, уплотнители, ролики, валики, вкладыши, втулки, муфты, блоки, винты, подшипники, шестеренки, зубчатые колеса и т.п.);

• Химическая промышленность: облицовка и футеровка различных емкостей, машин и аппаратов; изготовление труб и фланцев, лопастей и валов мешалок, поплавков, прокладок и уплотнений, деталей клапанов, сальников и втулок для насосов; уплотнения между стеклянными и металлическими трубопроводами, фильтры для очистки от агрессивных сред, сепарационные материалы, производство ионитных формованных катализаторов;

• Подъемно-транспортное оборудование: облицовка ковшов экскаваторов и щитов бульдозеров, направляющие устройства, ленты транспортеров, шнеки, цепные колеса, звездочки, ролики, диски, скребки и т.п.;

• Судостроение: облицовка стен и ворот доков, буферных устройств на судах; система водоснабжения на морских судах, около 4600 м² листового СВМПЭ толщиной приблизительно 25 мм и общей массой 115 тыс. кг было использовано в качестве биологического щита при строительстве атомохода «Саванна».

• Строительство: облицовка копров, покрытия дорожных катков, покрытия кузова для груза самосвала, гвозди и т.п.;

• Гальванотехника: ванны, барабаны, валки, направляющие;

• Электротехника: изоляторы, опоры, кабелепроводы, детали прерывателей тока, изолирующие детали в диапазоне высоких и сверхвысоких частот, зажимы и оболочки кабелей, контактные вкладыши штепселей, каркасы катодных ячеек, детали оборудования для электронной и часовой промышленности и т.п.;

• Криогенная техника: манжеты, поршневые кольца, прокладки, уплотнения;

• Медицина: эндопротезы крупных суставов человека и животных и другие элементы внутреннего протезирования, ортопедические изделия;

• Пищевая промышленность: оборудование для кондитерской, хлебобулочной, мясной и молочной промышленности, транспортирующие шнеки для фруктовой пульпы, направляющие и отводные ролики в машинах для заполнения бутылок и наклейки этикеток, разделочные доски для приготовления пищи;

• Спортивные товары: полимерные хоккейные катки и ограждения, защитные щитки, полозья саней, покрытия кегельбанов, скользящая поверхность лыж, подкладки под лыжные ботинки, подковы для лошадей, чехлы для коньков, клюшки, каски, лодки, волокна для теннисных ракеток, лески для рыбной ловли;

• Текстильная промышленность: сверхпрочные, сверхмодульные волокна и нити, ремни, канаты, паруса и т. д.

• Спецтехника: средства бронезащиты.

4. Сверхпрочная нить из СВМПЭ

Посетите наш Микросайт, чтобы узнать больше о нашей продукции и технологиях

Полинит СВ (Полинит Текстиль)

4.1. За более чем сорокалетнюю историю промышленного производства СВМПЭ лидеры мирового рынка увеличили объемы его выпуска до сотен тысяч тонн в год; разработали марочный ассортимент с оптимальными свойствами для различных технологий переработки и назначений использования; создали усовершенствованное технологическое оборудование, например, для литья под давлением, позволившее наиболее производительно перерабатывать полимер, не переходящий в вязко-текучее состояние после плавления и производимый в нетехнологичной порошкообразной выпускаемой форме.

На сегодняшний день в России работают два производства СВМПЭ - в г. Казани и в г. Томске. Запуск производств осуществлен в период 2000 - 2002 г.г. Полиэтилен выпускается по патентованной российской технологии. В Казани полимер выпускается под маркой «ПОЛИНИТ» (ассортимент: марки А и Б согласно ТУ 2211-153-00203335­2004).

К сожалению, увеличение существующего производства СВМПЭ в России сдерживается отсутствием современного оборудования и технологий для его переработки.

Решение этой проблемы, во многом будет определяться и эффективностью технопарка России.

Одним из прорывных направлений является создание оборудования для выпуска волокон с уникально высоким уровнем прочностных показателей - нитей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена «ПОЛИНИТ».

На сегодняшний день, мощности по производству нити в России фактически составляют 300 кг/год. По данным МВД России для оснащения внутренних войск, милиции и спецподразделений легкими боевыми шлемами, бронепластинами и другими современными средствами защиты необходимо около 100 тонн нити в год. С учетом потребностей Минобороны России, погранвойск, ФСБ, а также возможных экспортных поставок в страны СНГ общий объем производства такой полиэтиленовой нити прогнозируется на уровне 150-180 т/год.

Мировое производство нити из СВМПЭ в последние годы идет очень высокими темпами. Объем использования нити в различных видах боевого снаряжения увеличился с 1993 по 1998 год в 5 раз и достиг уровня 1000 тонн/год. Кроме того, потребителями высокопрочной полиэтиленовой нити являются производители орудий промрыболовства, авиационной и ракетной техники, судов, автомобилей, радиоэлектроники и др. Для сравнения - выпуск полиэтиленовых нитей компании ДСМ (Нидерланды) составил в 2003 г. 3800 тонн/год.

От арамидных волокон (Кевлар, СВМ, Терлон, Армос), ранее широко используемых в производстве средств бронезащиты, нить из СВМПЭ отличается меньшей стоимостью, более высоким уровнем удельных механических показателей, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, износостойкостью, химической и биологической инертностью, а также невосприимчивостью к влаге.

Стоимость арамидной нити на мировом рынке составляет 70-130 $/кг, а СВМПЭ -45-85 $/кг. Стоимость арамидного волокна низкой линейной плотности российского производства достигла 100-110 $/кг (данные 2004 года).

Технические показатели выпускаемой сверхпрочной нити из СВМПЭ «ПОЛИНИТ» близки к свойствам нитей "Спектр" (США), "Дайнима" (Голландия).

4.2. Вместе с тем обеспокоенность состоянием выпуска сверхвысокопрочных промышленных волокон в стране обусловлена тем, какое воздействие он оказывает на обеспечение средствами индивидуальной бронезащиты (СИБ) военнослужащих вооруженных сил и сотрудников органов внутренних дел. В условиях проведения антитерротистической операции на Северном Кавказе оснащенность средствами индивидуальной бронезащиты оказывается недостаточной, а характеристики имеющихся СИБ не позволяют обеспечить гарантированное постоянное ношение их военнослужащими и сотрудниками органов внутренних дел, что снижает защищенность личного состава. В 2000 г. впервые за последнее время начался рост потерь личного состава органов внутренних дел в борьбе с преступностью вне Северо-Кавказского региона. Указанные обстоятельства требуют дополнительно рассмотреть проблему в целом.

СВМПЭ в отличие от параарамидов не гигроскопичен, что упрощает производство и эксплуатацию изделий из него и исключает необходимость применения защиты от влаги. Благодаря высокой скорости звука в волокне, СВМПЭ обеспечивает перераспределение энергии при ударе снаряда, не приводящем к разрушению нитей, на большие поверхности по сравнению с параарамидными волокнами. Сравнительные данные характеристик нитей из волокон СВМПЭ и параарамидов приведены в таблице.

Сравнительные характеристики нитей из волокон СВМПЭ и параарамида

Показатели	Терлон	СВМ	Армос	Кевлар	Тварон	Армалон	Русар	СВМПЭ
Плотность, кг/м3	1320­1440	1420-1450	1420-1450	1440	1440	1440	1450	990
Удельная разрывная нагрузка, сН/текс	180-­230	180-235 270*	230-280	240*	195	190-240	240	310-330
Коэф. вариации по разрывной нагрузке, %	4-6	до 15	до 15	-	-	3-5	11	-
Удлинение нити при разрыве, %	2,0-4,5	2,5-4,0	2,5-3,5	3,1	3,1	1,9-3,5	2,6	3,6-3,7
Динамический модуль упругости, ГПа	100­-150	125-140	140-160	120	85	85-180	135­145	100-140
Относительная прочность в мокром состоянии,% • в петле • в узле	90-100 50-60 30-40	85-95 50-70 30-50	95-100 40-50 25-40	95-100	95-100 55-60 40-60	98-100		-
Равновесная влажность, % • при 65% -ной влажности • при 95% - ной влажности	2,0-3,5 4-7	4-7 12-16	3,5-5,0 6-9	2,0-4,3	4,5-7,0	2,0-3,5 4-7		-
Усадка в воде при 100 иС	0	0-0,5	0-0,5	-	-	0		0
Кислородный индекс, %	28-30	28-33	28-33	28-30	29	30-45		менее 20
Радиационное облучение, % сохранения влажности 2000 Мрад в вакууме 10000 Мрад на воздухе	60-77	75	-	-	-	-		-
Коэф. теплопроводности, Вт/м град	0,04	0,045	-	0,047	0,05	0,04		0,04
Удельная теплоемкость	1420	1420	-	1428	1420	1420		-
при 20 0С, Дж/кг град
Устойчивость к истиранию при а=50 МПа, циклы	8000­30000	4000-8000	-	-	-	-		-
Гарантийный срок хранения, лет (ТУ, ГОСТ), при соблюдении условий хранения	5-15	5	3	-	-	8-15		10

В результате процессов, происходивших в экономике Российской Федерации в 90-е годы, были нарушены кооперированные связи по поставкам сырьевых компонентов, используемых при производстве СВМ. Вследствие роста цен на сырье и энергию на протяжении ряда лет происходило удорожание волокна. Отсутствие лицензирования на переработку этого стратегического сырья (СВМ использовался также в авиационной и атомной промышленности) и производство продукции из него, в том числе средств индивидуальной бронезащиты, привело к неконтролируемому обращению этого материала, его скупке и последующей перепродаже посредниками. Это вызвало еще больший рост цен. Кроме того, был утрачен контроль за качеством ткани, выпускаемой из данного сырья. Указанные обстоятельства, наряду со снижением объемов закупок, привели к проникновению на отечественный рынок импортного волокна и приостановке производства СВМ.

Испытания волокнообразующих свойств полимеров осуществлялись в условиях опытно-промышленной линии, включающей агрегат растворения-формования СВМПЭ, установку термовытягивания гель-нити и устройство отмывки волокна от растворителя. На рисунке приведена технологическая схема получения высокопрочной полиэтиленовой нити методом гель-формования. Основу метода составляет ориентационная вытяжка сверхвысокомолекулярных полиэтиленовых волокон.

В настоящее время объем выпуска полиэтиленовых нитей в России составляет 200 кг/год, при фактической мощности 3000 кг/год.

Выборочные показатели сверхпрочной нити из СВМПЭ «ПОЛИНИТ»

№ Партии	Линейная плотность Т, текс	Относительная разрывная нагрузка Ро гс/текс	Относительное разрывное удлинение, %
	53	210	7.6
	35	238	7.5
2	35	155	7.01
	48	205	12.1
	42	202	11.3
	41	156	12.6
	26	156	4.78
7	33	227	-
	31	190	-
	32	177	6.0
	39	219	5.9
	38	218	-
8	38	252	-
	40	234	-
	34	174	-
	20	286	-

техническая полотяное марлевое

1. Число нитей на 10 см. по основе	164		62
2. Число нитей на 10 см. по утку	158		62
3. Структура нити по основе	43		43
4. Структура нити по утку	43		43
5. Разрывная нагрузка по основе, кгс	239.3		95
6. Разрывная нагрузка по утку, кгс	189.3		101
7. Удлинение по основе, %	14.7		3.9
8. Удлинение по утку, %	8,6		4.3
9. Поверхностная плотность, г/м2	165.9		60.5
	Суровая
1. Число нитей на 10 см. по основе	168	168	168
2. Число нитей на 10 см. по утку	132	132	132
3. Разрывная нагрузка по основе, кгс	281	280	304
4. Разрывная нагрузка по утку, кгс	276	289	297
5. Удлинение по основе, %	7.5	7.5	8.0
6. Удлинение по утку, %	7.5	7.5	7.5
7. Поверхностная плотность, г/м2		185

5. Напыление

Наибольший интерес с технической и экономической точек зрения представляют газотермические процессы получения покрытий из полимеров и металлополимеров: газопламенное, газокинетическое и плазменное напыление.

Характерной чертой этих способов образования покрытий является отсутствие расплавления материала основы или минимальная степень его оплавления.

Способы газотермического напыления отличаются более высокой производительностью (в 10-1000 раз) по сравнению с другими. Этим методом возможно получать покрытия практически из любых материалов толщиной от 10^-5 м до 10 ^-2м и более.

5.1. Газопламенное напыление.

К преимуществам газопламенного напыления покрытий относятся:

1) возможность получения покрытий из большинства материалов, плавящихся при температуре до 2600К без разложения;

2) достаточно высокая производительность процесса (до 3—7 кг/ч^-порошков самофлюсующихся сплавов) при высоком коэффициенте использовании материала (более 85 %);

3) относительно низкий уровень шума и световых излучений, позволяющий работать оператору без дополнительных средств защиты;

4) легкость и простота обслуживания, невысокие стоимость и мобильность оборудования, что позволяет производить напыление на месте, без демонтажа изделий.

5.2. Газокинетический метод.

Привлекательность технологии нанесения материала на поверхность деталей и изделий газокинетическим методом состоит в том, что оборудование и создаваемые с его помощью покрытия свободны от большинства недостатков, присущих другим методам нанесения покрытий, и обладают рядом технологических, экономических и экологических преимуществ:

• покрытие наносится в воздушной атмосфере при нормальном давлении, при любых значениях температуры и влажности атмосферного воздуха;

• при нанесении покрытий оказывается незначительное тепловое воздействие на покрываемое изделие;

• технология нанесения покрытий экологически безопасна (отсутствуют высокие температуры, опасные газы и излучения, нет химически агрессивных отходов, требующих специальной нейтрализации);

• не всегда требуется подогрев покрываемого изделия;

• поток напыляемых частиц является узконаправленным и имеет небольшое поперечное сечение. Это позволяет, в отличие от традиционных газотермических методов напыления, наносить покрытия на локальные (с четкими границами) участки поверхности изделий;

• возможно нанесение многокомпонентных покрытий с переменным содержанием компонентов по его толщине;

• оборудование отличается компактностью, мобильностью, технически доступно практически для любого промышленного предприятия, может встраиваться в автоматизированные линии, не требует высококвалифицированного персонала для своей эксплуатации;

• возможно нанесение различных типов покрытий с помощью одной установки;

• возможно использование оборудования в полевых условиях.

5.3. Плазменный метод.

Метод плазменного напыления покрытий вначале нашел наибольшее применение в изделиях специальной техники. В последнее время метод с высокими технико-экономическими показателями применяется в машиностроении, энергетике, химической, нефте-газовой, дорожно-строительной, сельскохозяйственной технике, а также на предприятиях городского и коммунального хозяйства.

Характерным отличием процесса плазменного напыления от газопламенного является более высокая температура в плазменной струе, инертность среды и более высокие скорости полета частиц. Эти особенности метода позволяют в широком диапазоне регулировать свойства покрытий и в значительной степени устранять недостатки, присущие газопламенному методу напыления. Например, плазменные покрытия из порошка стали, имеют в 3 раза большую прочность сцепления, чем газопламенные.

Фотография поверхности напыленного сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Разработанные нами ранее технологические процессы плазменного напыления полимерных покрытий использованы для практического применения в качестве антикоррозионной защиты, антиадгезионных слоев, износостойких и уплотнительных систем.

5.4. Метод электростатического осаждения.

Технология нанесения порошковых покрытий в электрическом поле находит широкое применение практически во всех областях промышленного производства, где нужно получать защитные, декоративные, электроизоляционные, химстойкие и другие покрытия. Технологический процесс получения покрытий из порошков заключается в сообщении электрического заряда частицам диэлектрического порошкового материала, осаждение их под действием электрических сил из аэрозольного облака, окружающего заземленное изделие и закрепление нанесенного слоя. Сформированное порошковое покрытие в результате последующей термообработки расплавляется, спекается или полимеризуется и превращается в монолитную пленку.

Порошковые покрытия дают экономическую выгоду производителю до 30% по сравнению с покрытиями, получаемыми с помощью жидких лакокрасочных материалов. Они существенно улучшают эксплуатационные характеристики изделий с покрытиями. Преимущества обеспечиваются за счет:

• практически полного отсутствия потерь покрывного материала;

• исключения из технологии окраски дорогостоящих и загрязняющих окружающую среду растворителей;

• возможности получения покрытия толщиной 40 мкм и выше за один цикл напыления;

• возможности получения покрытий с новыми, более высокими эксплуатационными характеристиками за счет применения в качестве покрывного

• материала веществ и соединений, которые переработать в покрытие можно только с

• использованием порошковой технологии;

• высокой производительности, улучшения условий труда и др.

6. Армирование сверхпрочной полиэтиленовой нитью

Посетите наш Микросайт, чтобы узнать больше о нашей продукции и технологиях

Полинит СВ (Полинит Текстиль)

Работы по напылению и созданию технологии армирования полиэтиленовых труб композиционным материалом на основе сверхпрочных нитей из СВМПЭ «ПОЛИНИТ» в России проводятся впервые.

Технология армирования сверхпрочной нитью из СВМПЭ позволяет увеличить давление в полиэтиленовой трубе более чем в 2 раза, что подтверждается испытаниями, проводимыми Институтом композиционных материалов МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Вид нити из СВМПЭ

Образцы трубы, армированные нитью

Предельная нагрузка трубы из ПЭ 80 в зависимости от количества армирующей нити из СВМПЭ и вида адгезива

Таблица. Предельная нагрузка в зависимости от способа армирования [кН]

Количество витков на образце 40 мм	Количество нитей на метр	Нанесение АГ-19 на нить	Использование АП-30	Использование адгезива DP-8005	Расчетная предельная нагрузка
0	0	11	10	9,5	9,9
25	625	12	12,5	-	14,6
50	1250	17	16,8	16,8	19,3
55	1375	-	-	16,5	20,2
75	1875	20	22,9	20,2	24,0

а)                                                         б)

Образец трубы, армированный нитью а) - момент потери несущей способности армирующего слоя, б) - характер разрушения армирующего слоя.

Образец композиционного материала на основе сверхпрочной нити из СВМПЭ «ПОЛИНИТ»

7. Пористые фильтры

Технология получения пористых материалов и изделий предназначена для изготовления пористых материалов, используемых в очистке, технических и пищевых жидкостей, питьевой воды, при переработке токсичных жидкостей, а также в очистке газов от аэрозолей и капель жидкости и др.

Основой технологии является метод спекания порошков СВМПЭ.

Пористые изделия получают в специальных прессформах. Вид изделия и его характеристики выбираются в зависимости от задач очистки жидкости или газа:

• для очистки питьевой воды, бензина, ацетона, спиртов, кислот, лаков, смол, соков и др. Трубчатые и дисковые фильтрующие элементы;

• для осушения газовых сред в медицине, лакокрасочной промышленности и газоперерабатывающей - влагоотделители;

• в аэраторах бассейнов, биоочистных сооружений, химических производств и городских бытовых стоков - трубчатые диспергаторы воздуха.

Пористые материалы стойки в кислотах и щелочах, сохраняют свои свойства в диапазоне температур от -60 до +80 °C, практически не подвержены старению.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА

Материал	СВМПЭ
Общая относительная пористость, %	45 - 65
Эквивалентный диаметр пор, мкм	1 - 50
Температурный диапазон эксплуатации, 0С	от - 60 до + 80
Механическая прочность на разрыв, МПа	0.25 - 0.35
Плотность, г/см	1.2 - 2.5

Мембранный фильтрующий элемент предназначен для очистки технических и пищевых жидкостей, питьевой воды, токсичных жидкостей и жидких радиоактивных отходов, а также - для очистки газов от аэрозолей и капель жидкости, финишной очистки воздуха от радионуклидов и др.

• Наноструктурированная фильтрующая мембрана формируется осаждением потоков частиц эрозионной плазмы на пористую подложку из полиэтилена, полипропилена.

• Формирование мембраны осуществляется плазменным методом, обеспечивающим ее прочное сцепление с подложкой. Материал наноструктурированной мембраны выбирается в зависимости от задач фильтрации: керамика (оксиды, нитриды, карбиды), чистые металлы (Ti, Zr, Cr, Al), их сплавы и др. Перспективными материалами для применения в качестве фильтрующей мембраны могут рассматриваться кремний и углерод.

• Мембранный фильтрующий элемент стоек в кислотах и щелочах, сохраняет свои свойства в диапазоне температур - 60 - + 80 0C, практически не подвержен старению.

ПАТЕНТ №2148679. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ МЕМБРАНЫ

То лщина мембраны, мкм	7 - 12
Микротвердость, кгс/мм2	2200 - 3000
Диаметр пор, мкм	0,1 - 0,3
Прочность на разрыв, кг/мм2	25 - 32
Адгезия, кг/мм2	12 - 14
Масштаб наноразмерных кристаллитов, нм	5 - 10

8. Монолиты

Образцы монолитных изделий для изготовления причальных стенок, швартовых панелей, отбойников и половых покрытий в агрессивных производствах

9. Универсальный всепогодный каток ПОЛИНИТ

Посетите наш Микросайт, чтобы узнать больше о нашей продукции и технологиях

Синтетическое покрытие Полинит Спорт

Комплектуется из монолитных плит, которые производятся из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Легко собирается на любой ровной поверхности. Для установки катка не требуется дорогостоящее и потребляющее электроэнергию холодильное оборудование. Применяется в любых климатических условиях.

Используется в закрытых помещениях и на открытых площадках для массового катания, любительского фигурного катания, хоккея, кёрлинга и театрализованных представлений.

Невысокая, по сравнению с искусственным льдом, стоимость и низкие эксплутационные расходы позволяют использовать каток ПОЛИНИТ как в бизнес, торговых и развлекательных центрах, так и в социально значимых объектах: школах, спортивных школах, интернатах. А возможность использовать такой каток круглогодично под открытым небом позволяет достичь именно массового привлечения населения к активному отдыху и спорту, т.к. появляется возможность разместить ледовые площадки буквально «в каждом дворе».

Футеровка из высокоструктурированного полимера, на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.