| | | | | | | | | | | |
Ru  En  De  
На базе Делового полимерного парка на площадке ОАО по переработке пластмасс
им. «Комсомольской правды», Санкт-Петербург, Смолячкова 4/2
Тел. +7 812 542 15 21, т/ф +7 812 542 71 48, assistant@kp-plant.ru
 
Новости События Встречи
27 июня 2018
25 июня 2018
22 июня 2018

Региональный кластер - система взаимосвязанных технологической и территориальной общностью предприятий, организаций, инфраструктурных объектов, финансовых институтов, научно-исследовательских, внедренческих и инвестиционных фирм, обеспечивающая оптимальное функционирование всех структурных элементов на основе инновационных продуктов и технологий.

(выдержка из "Концепции развития промышленного комплекса Санкт-Петербурга на период до 2020 года")

 
Использование конструкционных материалов нанокомпозитного типа в изделиях технического назначения.
 

Использование конструкционных материалов нанокомпозитного типа на основе полисилоксана и фторопласта в изделиях технического назначения.

 

 

Юрханов В.Б., к.т.н., зам. директора по науке, СПб.

Яковлев Д.Ф., исп. директор , СПб.

 

 

Одно из современных направлений в науке о полимерах и материаловедении последних лет — разработка принципов получения полимерных нанокомпозитов. Это материалы нового класса [1], в отличае от широко распространенных композиционных материалов, состоящих из двух или более фаз с четкой межфазной границей это системы, содержащие усиливающие элементы (волокна, пластины)с различным отношением длины к сечению (что и создает усиливающий эффект), которые погружены в полимерную матрицу. В обычных композиционных материалах фазы имеют микронные и субмикронные размеры, нанокомпозиты — структурированные материалы со средним размером одной из фаз менее 100 нм [2].

Удельные механические характеристики композитов (нормированные на плотность) заметно выше, чем у исходных компонентов. Именно благодаря усиливающему эффекту композиты отличаются от наполненных полимерных систем, в которых роль наполнителя сводится к удешевлению цены конечного продукта, но при этом заметно снижаются механические свойства материала.

Интерес к молекулярным композитам чрезвычайно велик, и такие работы ведутся по разным направлениям: подбору смесей, поиску сополимеров, созданию материалов на основе аморфных и жидкокристаллических полимеров и т.д.

При этом, в качестве органических компонент могут быть использованы самые различные соединения (полистирол, полиимид, полиамид, полибутадиен, полиметилметакрилат, полисилоксан, фторопласт и т.д.) и в зависимости от соотношения компонент и образуемой ими надмолекулярной структуры в получаемом композитном соединении можно получать материалы с разными свойствами.

Основные структурные параметры наночастиц — их форма, размер и способ ориентации в используемой полимерной матрице. На схеме рис.1 показано, что из одних и тех же компонент смесевой композиции можно плучить изотропный материал с хаотически расположенными структурами наполнителя и ориентированный материал с упорядоченным расположением усиливающих элементов (волокна, пластины). Классификация структуры таких наноматериалов более подробно рассматривается в работах [2,3].

Рис.1 Композиционные материалы (изотропный и ориентированный)

и характерные типы ориентированных структур при разных наполнителях:

стеклонаполненный (изотропный), либо углеродно- и арамидноволоконный (ориентированный) наполнители.

 

 

К одному из таких перспективных арамидноволоконных материалов можно отнести волокноармированный силикон, который армируется волокнами фторопласта (т.е. СВФ-материал) [4].

Такой композитный материал достаточно термостоек, эластичен, имеет небольшой коэффициент трения. Кроме того. СВФ-материал не поддерживает горения, не дает падающих горящих частиц, для него характерна высокая категория огнестойкости ПВ-2

Этот материал относится к силиконовым конструкционным композиционным материалам, которые традиционно используются для производства формовых термостойких деталей уплотнительного назначения, работающих в неподвижных или ограниченно подвижных соединениях.

В режиме статического нагружения такие изделия, в зависимости от марки применяемой резины, могут работать в широком диапазоне температур от -50, -70 оС до +200, +250 оС, не обладают ползучестью (хладотекучестью).

Так, изделие типа СВФ-лента (рис.2) [5], обладает высокой термостойкостью и диэлектрическими характеристиками, является хорошим герметиком в паро- и водной средах.

       Этот композиционный материал достаточно термостоек, эластичен, имеет небольшой коэффициент трения. Кроме того. СВФ-материал не поддерживает горения, не дает падающих горящих частиц, для него характерна высокая категория огнестойкости ПВ-2.

Такой материал можно использовать, например в виде уплотнительной ленты, ленты герметика или изоляционной ленты. Выпускаемая для подобных целей лента ФУМ выполнена на основе фторопластового материала. При нагревании ее выше 200 оС (согл. ТУ 6-05-1388-86 ²Лента из фторопластового уплотнительного материала (лента ФУМ)²) возможно выделение летучих токсичных продуктов, содержащих фтористый водород, фтор- и дифторфосген, перфторизобутилен, оксид углерода. Силиконовые материалы имеют кремнийорганическую природу и их горение (в отличие от ФУМ-а) выделением вредных веществ не сопровождается.

      Уплотнительная лента изготовленная из такого СВФ-материала может быть использована в качестве уплотнительного изделия, кроме того, такая СВФ-лента может быть склеена любым клеящим составом на силиконовой основе. В этом случае возможно получение уплотнительных соединений монолитного типа [6].

Некоторые эксплуатационные характеристики, полученные для СВФ-ленты приведены в таблице 1, там же для сравнения приводятся соответствующие характеристики различных марок выпускаемой ленты ФУМ.

 

Таблица 1.

 

 

Материал

Прочность при разрыве; мПа (кГ/см2)

(не менее)

Относительное удлинение при разрыве; %

(не менее)

Начало терморазложения (по данным ДТА)

 оС

Лента ФУМ:

Марка 1 Высший сорт

             Первый сорт.

 Марка 2.

 Марка 3.

 

Лента СВФ

 

 

6,86 (70)

4,90 (50)

 

2,44 (30)

 

10-12

 (100-120)

 

95

80

70

40

 

600-650

 

170

-

-

-

 

320

 

Из данных (табл. 1) видно, что прочностные характеристики уплотнительной ленты, приготовленной из СВФ-материала, не уступают выпускаемой ленте ФУМ, а по величине относительного удлинения при разрыве превосходят ее почти в 2,5-3,0 раза. Кроме того, СВФ-материал (в отличае от ФУМ), практически не обладают ползучестью (т.е. хладотекучестью) под нагрузкой. Теплофизические свойства СВФ-ленты позволяют использовать ее в диапазоне температур от  -60 до +320 оС, что так же превышает эксплуатационные характеристики выпускаемой ленты ФУМ (-60 ¸ +200 оС).

СВФ-ленты обладают хорошими электроизоляционными характеристиками, превосходя в этом традиционные электроизоляционные ленты-герметики из севилена. Сравнительные диэлектрические характеристики, полученные для этих лент одинаковой толщины (1,0 мм) приведены в таблице 2.

 

            Сравнительные диэлектрические характеристики полученные для СВФ-лент и лент из севилена (одинаковой толщины - 1,0 мм).

Таблица 2.

 

Показатели

Ленты:

севиленовая

СВФ- лента

Электрическая прочность (на пробой); 50 Гц, 20 оС

 

12,5 кВ/мм

 

23,5 кВ/мм

Тангенс угла диэлектрических потерь (при 1 мГц)

 

0,14

 

0,0014

Удельное объемное сопротивление (Ом ∙ см) при:

20 оС

70 оС

170 оС

 

 

3,2∙107

9,3∙107

8,0∙106

 

 

1∙1016

8∙1014

7 ∙1011

 

Видно, что по прочности на пробой СВФ-лента почти в 2 раза лучше севиленовой, по тангенсу диэлектрических потерь в 100 раз, а по удельному объемному сопротивлению в 105 – 109 раз.

            Ленты из СВФ- материала сохраняют свою эксплуатационные характеристики при температурах от – 60 оС до + 180 оС.

Степень набухания СВФ – материала составляет:

- в воде не более 0,1 %;

- в бензине не более 6 - 8%

 

В зависимости от количества слоев ленты выпускаются [5] (в соответствии с  ТУ 2245-008-54361852-2004) следующих марок:

 

СВФ – однослойная лента (без липкого слоя);

СВФ-С – двухслойная лента, состоящая из ленты марки СВФ и нанесенного на нее липкого слоя из сырой силиконовой резиновой смеси с указанием величины толщины липкого слоя.

 

Таблица 3

Наименование

размера ленты

Марки

СВФ

СВФ-С

Ширина

10+1

10+1

Толщина

1+0,5

(4-7)±0,5

Толщина липкого слоя

-

(3-6)±0,5

Длина куска, не менее, м

2

2

 

Лента СВФ может применяться для изолирования и герметизации разного рода соединений, стыков между элементами трубопроводной арматуры или иных конструкций. Кроме того, такие ленты соответствуют высоким гигиеническим показателям  безопасности, не имеют запаха, уровни миграции вредных веществ в модельные среды не более указанных в ГН 2.3.972.00.

Длина, ширина, толщина, а так же и другие конструкционные особенности термостойких изделий из СВФ-материала, такие, как верхний и нижний слои могут быть изменены под под конкретныеизделия или условия эксплуатации. На рисунке 2 приведены различные варианты такой ленты.

 

 

 Рис.2а

 

 

Рис.2б

 

Рис.2в

 

Рис.2г

 

Рис.2д

 

Рис.2 Различные виды продукции из СВФ-материала:

а – ленты и профили технического назначения;

б, в – однослойные электроизоляционные, для монтажных шлейфов и как основа для элементов обогрева ЖК-дисплеев;

г, д – двуслойные, уплотнительные и лента - герметик.

 

Литература

1. Лякишев Н.П. Нанокристаллические структуры – новое направление развития конструкционных материалов// Вестник Российской Академии наук. 2003. Т.73.№5. (http://vivovoco/rsl.ru).

2. Чвалун C.Н., Полимерные нанокомпозиты, Природа, №7, 2000 г

3. Минько Н.И., Стокова В.В., Жерновский И.В., Нарцев В.М., Методы получения и свойства нанообъектов: Учебное пособие. М.: Флинта: Наука,2009. – 168с.

4. пат. № 48326 от 5.11.04 г.

5. Лента СВФ Технические условия (2245-008-54361852-2004)

6. Юрханов В.Б., Губин В.В., Ленты технического назначения на основе СВФ-материалов, сб. 2-ой Научно-практической конференции «Российская индустрия пластмасс: сырье, готовые изделия, современные технологии переработки», 11 апр. 2007, с 68-71,

 

ООО "Институт полимеров", СПб, 2009 г.

 

Настоящая информация не может быть частично или полностью скопирована или перепечатана без разрешения ООО «Институт полимеров».

 

 
Продукция
Изготовление пресс-форм
ремонт пресс-форм
 
Литье в силиконовые формы
Прототипирование изделий
 
НОВИНКА! Пистолет-распылитель
НОВИНКА! Термораспылитель для нанесения покрытий
Продажа инструментального оборудования
Продажа однопоточных пластинчатых насосов
Продажа сосудов Дьюара
Продажа шестерённых насосов
 
НОВИНКА!!! Емкость техническая 70 л
Оптические и светотехнические изделия: линзы, сегменты для светофоров, детали для габаритных фонарей автомобилей из термопластов
Тара и упаковка из термопластов
Технические изделия: электротехнические коробки, дюбеля, кронштейны, втулки, колодки из термопластов
Корпусные изделия для бытовой техники из термопластов
Изделия для ВПК: изоляторы, индивидуальная аптечка, шпенек, шайба для крепления войлочной теплоизоляции из термопластов
Товары народного потребления (ТНП) из термопластов
Прайс-лист изделий из термопластов
Литьё на давальческих пресс-формах
 
Литье под давлением
 
Пластины, стержни, кольца и втулки из фторопласта 4 и из композиций на основе фторопласта
Уплотнительные материалы из фторопласта 4Д: лента и жгут ФУМ
Трубки электроизоляционные и напорные из фторопласта 4Д
Трубы из фторопласта 4Д
Строганая лента из фторопласта 4 Д и из композиций на основе фторопласта
Кубики из фторопласта 4Д
Пористый уплотнительный жгут «Компласт» из фторопласта
Изделия точного размера из фторопласта 4А
О фторопласте
 
Клавишные модули
Электротехнические изделия из реактопластов
Фурнитура для посуды из реактопластов
Переработка реактопластов
Прайс-лист изделий из реактопластов
 
Прокладки-амортизаторы для стрелочных переводов
Шумогасящие вкладыши из резины
Сайлентблоки, подушка дизеля из резины
 
Высокопрочные изделия из СВМПЭ
Прессованные пластины из СВМПЭ
Экструзионные заготовки: стержни, трубы, кольца, втулки
Поддерживающие ролики транспортёрных лент из СВМПЭ
Накладки на скребок транспортёрной ленты
Детали тележки грузового вагона (фрикционные, антифрикционные детали)
Детали тележки пассажирского вагона (антифрикционные детали)
Вкладыш опорного скользуна надрессорной балки тележки пассажирского вагона
Детали изолирующих стыков для рельсов типа Р65
Прайс-лист изделий из СВМПЭ
 
Покрытия из сверхвысокомолекулярного полиэтилена на металл и бетон. Газопламенное напыление
Нанесение покрытий из вспененного полиуретана
 
 
   1932 - 2009 Полимерный кластер | Санкт-Петербург, Смолячкова, 4/2 | Тел. +7 812 542 15 21, т/ф +7 812 542 71 48 assistant@kp-plant.ru | При копировании материалов сайта ссылка на сайт обязательна
   Создание сайта DVA Braindoors company