Композиции на основе полиэтилентерефталатов

Композиции на основе полиэтилентерефталатов

Могилевским ПО «Химволокно», Беларусь разработаны полиэфирные композиционные термопластичные материалы на базе полиэтилентерефталата (ПЭТ). Предлагается широкий марочный ассортимент, в том числе: стеклонаполненные, минералонаполненные, трудногорючие, смесевые полимер-полимерные, которые перерабатываются методом литья под давлением.

По своим характеристикам материалы соответствуют импортным аналогам: "Rynite", "Impet"; и др.

Материалы могут использоваться в различных отраслях промышленности: электротехника и электроника, машино - и автомобилестроение, точная механика, бытовые приборы.

Как высококачественные технические полимеры, стеклонаполненные полиэфирные материалы используются для технических деталей, к которым предъявляются высокие требования по нагрузкам. Благодаря хорошей текучести, их них легко изготавливаются методом литья под давлением, сложные и тонкостенные детали.

Эти термопластичные полиэфиры характеризуется следующими свойствами: высокая жесткость и твердость, очень хорошая длительная прочность, высокая теплостойкость, особенно армированных стекловолокном марок (эксплуатационная температура до 140° – 150° C), хорошие антифрикционные свойства и износостойкость, высокая размерная точность деталей, малое влагопоглощение, очень хорошие диэлектрические свойства, высокая стойкость по отношению к химикатам и к воздействию атмосферных явлений.

Основные свойства полиэфирных композиций представлены в табл. 73.

Компания Kolon Plastics Inc. выпускает конструкционный ПЭТФ под торговой маркой Kopet в том числе наиболее востребованные огнестойкие марки c содержанием стекловолокна 30%.

В таблице 74 представлены основные свойства и технологические параметры переработки представленного материала.

В настоящее время на предприятии Светлогорское ПО «Химволокно», Беларусь разработаны регламенты производства угленаполненного полиэтилентерефталата (ПЭТФ).

Гранулы черного цвета, перерабатываются литьем под давлением на термопластавтоматах. Массовая доля углеволокна в композите 30%. Углепластики перерабатываются в изделия литьем под давлением на термопластавтоматах. Этот способ позволяет изготавливать детали сложной конфигурации с большой точностью и высокой производительностью. Применяются в химической отрасли – химически стойкий крепеж, крыльчатки погружных насосов и другие детали сложной формы, работающие в агрессивных средах.

Основные свойства угленаполненных композиций представлены в табл. 75.

Композиции на основе полибутилентерефталатов

Марки общетехнического назначения применяются для изготовления изделий повышенной жесткости в машиностроении (шестерни,

Таблица 73

Показатели свойств композиционных материалов на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ)

Наименование показателя	Стеклонаполненные ПАТС-ВМ-ПЭТ	Стеклонаполненные, трудногорючие ПАТС-С-ПЭТ
25%	30%	40%	50%	20%	30%	40%
Прочность при разрыве, МПа, не менее	94	110	126	140	115	120	150
Относительное удлинение при разрыве, %	3	2	2	1	2,5	2	1,8
Модуль упругости при растяжении (1 мм/мин), ГПа	5,3	10,5	13,5	16,2	6	11	15,2
Прочность при сжатии, МПа	90	120	120	130	109	120	130
Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке, МПа	120	160	170	200	170	180	200
Модуль упругости при изгибе, ГПа	4	6,7	8,2	10,1	4	6,2	8
Ударная вязкость по Шарпи, кДж/м2 на образцах
-без надреза	35	40	60	50	25-30	30	40
-с надрезом	8	10	11	11	8	8	10
Показатель текучести расплава 270°С, 2,16кг	30–45	30–45	30–45	30–45	25–45	30–50	30–50
Температура изгиба под нагрузкой1,8 МПа	200	217	225	230	205	222	224
Температура плавления, °С	250–260	250–260	250–260	250–260	250–260	250–260	250–260
Удельное поверхностное электрическое сопротивление Ом	1014	1014	1014	1014	1014	1014	1014
Водопоглощение 23° С, при насыщении	0,5	0,2	0,18	0,14	–	0,8	0,7
Плотность, г/см3	1,38	1,56	1,64	1,71	1,3	–	–
Усадка при литье, %	0,4–1,0	0,6	0,1–0,5	0,25	0,4–0,6	0,4	0,2
НТД, по которой выпускается материал	ТУ РБ 440084698.158–2006

Таблица 74

Основные характеристики стеклонаполненного ПЭТФ

Параметры	Kopet KP132G3V0
Армирование, %	30
Модуль упругости при изгибе, МПа (2,8 мм/мин)	10000
Относительное удлинение при разрыве, %	1,4
Прочность при изгибе, МПа (2,8 мм/мин,)	2300
Прочность при растяжении, МПа	135
Твердость по Роквеллу	120
Ударная вязкость по Изоду на образцах с надрезом, кг-см/см	7,5
Усадка при литье, %	0,3–0,7
Категория стойкости к горению	ПВ–0
Коэффициент линейного теплового расширения 10-4, мм/ммoС	0,3
Температура изгиба под нагрузкой 0,46 МПа, oC	225
Температура плавления, oC	254
Водопоглощение, %	0,05
Плотность, г/см3	1,67
Диэлектрическая постоянная 106 Гц	3,7
Электрическая прочность, кВ/мм	20
Время сушки, час	4–5
Температура сушки, oC	110–120
Температура цилиндра, oC Зона I	240
Зона II	260
Зона III	265
Сопло	255
Температура формы, oC	80
Давление впрыска, кг/см2	910
Скорость впрыска	высокая
Противодавление, кг/см2	10
Угловая скорость, мин-1	70

подшипники), электротехнике (трансформаторы, розетки), автомобильной промышленности, электронике, радиотехнике, точной механике. Наибольшее распространение получили марки, содержащие 15, 20 и 30% стекловолокна.

По мере увеличения содержания стекловолокна уменьшается усадка и увеличиваются: плотность от 1,35 до 1,55 г/см3, прочность при растяжении от 90 до 140 МПа, температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа от 185°С до 205°С (температура изгиба под нагрузкой 0,45 МПа стеклонаполненных марок – 210–215°С).

Таблица 75

Основные свойства угленаполненного полиэтилентерефталата

Параметры	ПЭТФ
Массовая доля углеродного волокна, %	30±3
Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее	14000
Температура изгиба при 1,8 МПа, С	220
Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке, МПа, не менее	180
Прочность при растяжении, МПа, не менее	140
Удлинение при разрыве, %	2–3
Ударная вязкость на образцах без надреза, кДж/м2, не менее	25
Теплопроводность, Вт/(мК)	1,75
Максимальное водопоглощение, %, не более	0,23
Плотность, г/см3	1,4
Коэффициент трения, не более	0,22
Усадка при литье, %	0,15

Компания Kolon Plastics Inc. производит стеклонаполненные полибутилентерефталаты под торговой маркой Spesin, основные характеристики представленных материалов и технологические параметры их переработки указаны в табл. 76–78.

Могилевским ПО «Химволокно», Беларусь разработаны полиэфирные композиционные термопластичные материалы на базе полибутилентерефталата (ПБТ). Предлагается широкий марочный ассортимент, в том числе: стеклонаполненные, минералонаполненные, трудногорючие, которые перерабатываются методом литья под давлением.

Материалы могут использоваться в различных отраслях промышленности: электротехника и электроника, машино - и автомобилестроение, точная механика, бытовые приборы.

Как высококачественные технические полимеры, стеклонаполненные полиэфирные материалы используются для технических деталей, к которым предъявляются высокие требования по нагрузкам. Благодаря хорошей текучести, их них легко изготавливаются методом литья под давлением, сложные и тонкостенные детали.

Эти термопластичные полиэфиры характеризуется следующими свойствами: высокая жесткость и твердость, очень хорошая длительная прочность, высокая теплостойкость, особенно армированных стекловолокном марок (эксплуатационная температура до 140–150°C), хорошие антифрикционные свойства и износостойкость, высокая раз-

Таблица 76

Некоторые свойства композиций на основе полибутилентерефталата

Параметры	Spesin KP513FLBL	Spesin KP213G15HI	Spesin KP513G30WBL
Армирование	минералы, эластомеры	СВ = 15%	СВ = 30%
Модуль упругости при изгибе, МПа (2,8 мм/мин)	2000	4000	8600
Относительное удлинение при разрыве, %	40	6	5
Прочность при изгибе, МПа (2,8 мм/мин,)	85	135	220
Прочность при растяжении, МПа	70	85	145
Усадка при литье, %	1,5–1,9	0,7–1,0	0,3–0,5
Коэффициент линейного теплового расширения 10-4, мм/ммoС	0,4	0,4	0,4
Температура изгиба под нагрузкой 0,46 МПа, oC	150	205	220
Температура плавления, oC	224	224	223
Водопоглощение, %	0,08	0,06	0,05
Плотность, г/см3	1,4	1,36	1,52
Диэлектрическая постоянная 106 Гц	3,7	3,6	3,7
Электрическая прочность, кВ/мм	27	26	27
Время сушки, час	4–5	4–5	4–5
Температура сушки, oC	110–120	110–120	110–120
Температура цилиндра, oC Зона I	240	240	240
Зона II	260	260	260
Зона III	265	265	265
Сопло	255	255	255
Температура формы, oC	80	80	80
Давление впрыска, кг/см2	910	910	910
Скорость впрыска	высокая	высокая	высокая
Противодавление, кг/см2	10	10	10
Угловая скорость, мин-1	70	70	70

Таблица 77

       Некоторые свойства композиций на основе полибутилентерефталата

Параметры	Spesin KP213G15	Spesin KP213 G30	Spesin KP213 G45
Армирование	СВ = 15%	СВ = 30%	СВ = 45%
Модуль упругости при изгибе, МПа (2,8 мм/мин)	6500	8500	10000
Относительное удлинение при разрыве, %	7	5	4
Прочность при изгибе, МПа (2,8 мм/мин,)	160	215	220
Прочность при растяжении, МПа	100	140	150
Твердость по Роквеллу	119	119	119
Ударная вязкость по Изоду на образцах с надрезом, кг-см/см	7	9	7
Усадка при литье, %	0,7–1,0	0,5–1,0	0,3–0,5
Коэффициент линейного теплового расширения 10-4, мм/ммoС	0,4	0,4	0,4
Температура изгиба под нагрузкой 0,46 МПа, oC	220	220	220
Температура плавления, oC	224	224	224
Водопоглощение, %	0,06	0,05	0,05
Плотность, г/см3	1,45	1,52	1,65
Время сушки, час	4–5	4–5	4–5
Температура сушки, oC	110–120	110–120	110–120
Температура цилиндра, oC Зона I	240	240	240
Зона II	260	260	260
Зона III	265	265	265
Сопло	255	255	255
Температура формы, oC	80	80	80
Давление впрыска, кг/см2	910	910	910
Скорость впрыска	высокая	высокая	высокая
Противодавление, кг/см2	10	10	10
Угловая скорость, мин-1	70	70	70

Таблица 78

Основные характеристики трудногорючих композиций ПБТФ

Параметры	Spesin KP212V0	Spesin KP212G15V0	Spesin KP212G30V0	Spesin KP2122G15V0	Spesin KP2122G30V0
Армирование	–	СВ = 15%	СВ = 30%	СВ = 15%	СВ = 30%
Модуль упругости при изгибе, МПа (2,8 мм/мин)	3100	5600	9000	5600	9000
Относительное удлинение при разрыве, %	30	7	5	8	7
Прочность при изгибе, МПа (2,8 мм/мин,)	120	170	210	175	220
Прочность при растяжении, МПа	100	95	135	95	145
Ударная вязкость по Изоду на образцах с надрезом, кг-см/см	4	6	8	8	10
Усадка при литье, %	1,8–2,6	0,6–1,4	0,1–,0,7	0,6–1,4	0,1–,0,7
Коэффициент линейного теплового расширения 10-4, мм/ммoС	0,7	0,4	0,4	0,4	0,4
Температура плавления, oC	224	225	225	225	225
Водопоглощение, %	0,06	0,06	0,05	0,06	0,05
Плотность, г/см3	1,41	1,53	1,63	1,53	1,63
Время сушки, час	4–5	4–5	4–5	4–5	4–5
Температура сушки, oC	110–120	110–120	110–120	110–120	110–120
Температура цилиндра, oC Зона I	230	230	230	230	230
Зона II	260	260	260	260	260
Зона III	265	265	265	265	265
Сопло	250	250	250	250	250
Температура формы, oC	10	10	10	10	10
Давление впрыска, кг/см2	845	845	845	845	845
Скорость впрыска	высокая	высокая	высокая	высокая	высокая
Противодавление, кг/см2	12	12	12	12	12
Угловая скорость, мин-1	70	70	70	70	70

Таблица 79

Показатели свойств композиционных материалов на основе полибутилентерефталата

Наименование показателя	Стеклонаполненные	Стеклонаполненные, трудногорючие
Базовые марки ПАТС-ВМ-ПБТ	Базовые марки ПАТС-С-ПБТ
30% СВ	40% СВ	50% СВ	20% СВ	30% СВ	40% СВ
Прочность при разрыве, МПа, не менее	130	140	130	120	130	120
Относительное удлинение при разрыве, %	1,0	1,1	1,0	1,0	0,9	0,9
Модуль упругости при растяжении (1 мм/мин), ГПа	8,3	11,2	14	7,3	11,1	14
Прочность при сжатии, МПа	114	122	120	125	130	150
Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке, МПа	190	200	215	195	205	210
Модуль упругости при изгибе, ГПа	7	9,7	11	6,8	8,1	10,3
Ударная вязкость по Шарпи, кДж/м2 на образцах
без надреза, не менее	45	50	45	40	45	50
с надрезом	9	10	9	6	7	7
Показатель текучести расплава, г/10 мин, 250°С, 2,16кг	10–30	10–30	10–30	15–35	15–35	15–35
Температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа	205	207	207	200	206	208
Температура плавления, °С	222–225	222–225	222–225	222–225	222–225	222–225
Удельное поверхностное электрическое сопротивление Ом	1014	1014	1014	>1015	>1015	>1015
Водопоглощение 23° С, при насыщении	0,25	0,2	0,3	0,35	0,35	0,3
Плотность, г/см3	1,55	1,68	1,72	1,58	1,63	1,68
Усадка при литье, %	0,2–0,5	0,2–0,5	0,2–0,5	0,2–0,5	0,2–0,5	0,2–0,5
НТД, по которой выпускается материал	ТУ РБ 400084698.158–2006

мерная точность деталей, малое влагопоглощение, очень хорошие диэлектрические свойства, высокая стойкость по отношению к химикатам и к воздействию атмосферных явлений,.

Образующиеся при переработке композиционных материалов твердые отходы (слитки расплава) нетоксичны, обезвреживания не требуют, подлежат измельчению на дробилках и повторной переработке в чистом или модифицированном виде. Основные свойства полибутилентерефталатных композиций представлены в табл. 79.