Журнал "Полимерные материалы" Сентябрь 2020 | Page 6

4 ТЕМА НОМЕРА: НОВЫЕ УСПЕХИ ИНДУСТРИИ ПЛАСТМАСС
Использование базовых полимерных материалов (ПМ)
при производстве конечных изделий ответственного назначения
зачастую не может обеспечить необходимый уровень свойств
готового продукта. Полимерное материаловедение основано
на знаниях, полученных учеными и технологами в различных
областях фундаментальных наук, таких как химия, физика,
механика полимеров, физика твердого тела, теоретическая
и прикладная механики и др. Эти знания и опыт делают возможным
управлять свойствами ПМ в самых широких пределах и создавать
новые полимерные, в том числе композиционные, материалы,
обладающих уникальным комплексом свойств. Подтверждением
служит ряд примеров, приведенных в данной статье.
Индивидуальный пулезащитный экран из модифицированного ударопрочного
поликарбоната после натурных испытаний
Новые достижения
в полимерном материаловедении
В.А. Запорников, начальник отдела НТР ООО «ГАММА-ПЛАСТ»
Введение
Расширение областей применения
ПМ требует создания новых материалов,
превосходящих по своим
эксплуатационным, прочностным,
диэлектрическим, эстетическим
и (или) другим свойствам традиционные
полимеры. К числу наиболее
перспективных ПМ можно отнести
металлозамещающие, высокоударопрочные,
токопроводящие, антистатические,
инженерные ПМ и др.
Инженерные (конструкционные)
ПМ все чаще применяют
в машиностроении и транспорте,
медицинской технике, электротехнике
и электронике, производстве
бытовых и спортивных товаров
и др., причем они становятся особенно
востребованными в тех
случаях, когда никакой другой материал
не отвечает эксплуатационным
требованиям. В настоящее время
ПМ и композиционные материалы
на их основе серьезно потеснили
такие материалы, как металлы, древесина
и стекло. В итоге получается,
что возможности ПМ практически
неограниченны, необходимо лишь
правильно подобрать наполнители
и (или) добавки, многообразие которых
огромно. В результате число
возможных вариантов составов
становится едва ли не бесконечным,
но в этом-то и заключается главная
сложность. Поэтому расширение
ассортимента специальных компаундов
в настоящее время лимитируется
научными исследованиями
в этой области, поскольку проблема
взаимодействия наполнителя, полимерной
матрицы и различных
добавок весьма многогранна.
В настоящее время компании –
производители базовых полимеров –
практически не выводят на рынок
новые крупнотоннажные продукты
в отличие от компаний, которые занимаются
компаундированием и регулярно
представляют свою новую
продукцию. Отсюда можно сделать
вывод о том, что комбинирование
различных наполнителей, добавок
и полимеров является наиболее перспективным
подходом для создания
новых материалов.
1. Металлозамещающие ПКМ
Сегодня полимерные композиционные
материалы (ПКМ) являются
основным классом материалов,
способных удовлетворить
часто противоречащие друг другу
требования потребителей, например
по обеспечению максимальных
упругопрочностных свойств при минимальной
плотности или по долговечности
при высоких температурах
и в агрессивных средах. Они обладают
уникальным комплексом свойств,
благодаря чему нашли широкое применение
в промышленности, строительстве,
автомобиле- и авиастроении,
сельском хозяйстве, медицине,
спортивной индустрии и многих
других отраслях. Кроме того, многие
ПКМ значительно превосходят
металлы по технологичности, трудо-
и энергозатратам при изготовлении
изделий из них, химической
стойкости, удельной прочности,
коэффициенту использования материала
и др. Наиболее высокими
упругопрочностными свойствами
в ряду ПКМ выделяются волокнистые
полимерные композиты.
Не следует забывать, конечно,
и о таких недостатках ПКМ
по сравнению с металлами, как более
высокий коэффициент вариации
свойств, чувствительность
к локальным нагрузкам, обусловленная
низкой твердостью полимерной
матрицы, или высокая
стоимость некоторых армирующих
«суперконструкционных» волокон.
2020 / № 9 www.polymerbranch.com