«Применение супер конструкционных полимерных материалов взамен традиционно применяемых материалов (металла и стекла) как точка роста для увеличения производства изделий из пластмасс»
Директор по развитию компании ОЛЕНТА
Гладкова Елена Павловна 1
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПИРАМИДА ПЛАСТИКОВ
OLENTA ® 2018. Все права защищены
PI PEI
FP LCP PAI
PES PAR
PSU
PPA PA 6/66
PCT PC PPO COC
PET PT POM
TPC-ET
Эксплуатационная температура
PEEK
CFR-TP
PE-UHMW
2
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ ПЛАСТИКИ, КАК ЗАМЕНА МЕТАЛОВ И ИХ СПЛАВОВ
Обозначение
Наименование
ПФС
Полифениленсульфид
ДВТ
Термопласты, усиленные длинными волокнами (ДВТ).
3
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
OLENTA ® 2018. Все права защищены
РЫНОК МЕТАЛЛОВ
4
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ Энергетика
Авиапромышленость Автомобилестроение
Трубопроводы
Строительство
OLENTA ® 2018. Все права защищены
5
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
с 2016 года цены на металлы пошли в рост. В частности, котировки меди, свинца и никеля за год выросли на 20%, алюминия – на 15%. Лидером роста выступили цинк (+62%) и олово (+50%). Причинами для роста стали ожидания восстановления мировой экономики, позитивная статистика из Китая, дефицит металлов на складах, а также намерения направить значительные инвестиции на строительство инфраструктуры
OLENTA ® 2018. Все права защищены
6
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПОЛИФЕНИЛЕНСУЛЬФИД (ПФС) – КАК ЗАМЕНА МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ
Сравнение стоимости производства
Стоимость переработки Стоимость оснастки
◎ = низкая × = высокая стоимость
ПФС литье
Латунь штамповка
○
○
Стоимость переработки примерно одинаковая
◎
Высокая стоимость оснастки для ПФС нивелируется стоимостью готового изделия на выходе
×
Примечание
Вторичные производственные затраты
◎
×
Латунь требует дополнительного цикла обработки
Количество потерь материала
◎
×
Потери материала при штамповке в 4 раза выше, чем при производстве из ПФС.
Преимущества ПФС ： 1) Возможность отливать сложные по форме изделия; 2) Нет второго цикла обработки; 3) Низкие потери материала.
4) Низкая плотность ПФС(20% от плотности латуни) соответственно изделие получается меньше по весу 7
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПФС – ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОСОБЫХ ПРИМЕНЕНИЙ
ПФС, кристаллизующийся термопласт,идеально подходящий для деталей, которые должны выдерживать как высокие механические, так и тепловые нагрузки.
Преимущества Очень высокая рабочая температура: до 240°С при постоянном воздействии, до 270°С при кратковременном воздействии;
Высокая
механическая прочность, жесткость и сопротивление ползучести, в том числе и при повышенных температурах; Отличная
химическая стойкость, высокая стойкость к гидролизу, воздействию масел и растворителей;
Износо-
и абразивостойкость, хорошие антифрикционные свойства;
Высокая
размерная стабильность;
Стойкость
к УФ-излучению;
Возможность
применения некоторых марок для пищевой и
медицинской промышленности; Отличная
стойкость к гамма- и рентгеновскому излучению;
Собственная Хорошие
негорючесть (UL 94 V-0)
электроизоляционные свойства.
OLENTA ® 2018. Все права защищены
8
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕРЫ ЗАМЕНЫ МЕТАЛЛА НА ПФС В АВТОПРОМЕ
Топливная рампа
OLENTA ® 2018. Все права защищены
9
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕРЫ ЗАМЕНЫ МЕТАЛЛА НА ПФС В АВИАПРОМЫШЛЕННОСТИ Применение ПФС в производстве самолетов позволяет: - уменьшить вес конструкций, снизив таким образом потребление топлива, - увеличить объем пассажироперевозок и дальность перелетов. Среди термопластичных полимеров только ПФС (Полифениленсульфид) и ПЭИ (Полиэфиримид) допущены для применения в самолетостроении, причем ПФС имеет меньшую стоимость. OLENTA ® 2018. Все права защищены
10
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕР ЗАМЕНЫ ТРАДИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПФС КРЫЛЬЧАТКА НАСОСА Замена никелевого чугуна ПРЕИМУЩЕСТВА ПФС имеет требуемую химическую \ гидролизо- стойкость к охлаждающим агентам. Превосходная сопротивляемость знакопеременным нагрузкам при большом числе циклов перепадов давления. Превосходное сопротивление эрозии.
БАЗА ПРИВОДА для CD &DVD Замена Al и Zn ПРЕИМУЩЕСТВА Замена
OLENTA ® 2018. Все права защищены
ПФС имеет требуемую размерную стабильность
Высокий модуль упругости
Сопротивление ползучести 11
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПФС – НАИЛУЧШИЙ КОРРОЗИОНОСТОЙКИЙ БАРЬЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭЛАСТИЧНЫХ ТРУБ Превосходные барьерные свойства Превосходные барьерные свойства Стойкость к сернистому газу Стойкость к сернистому газу Превосходная стойкость к гидролизу Превосходная гидролизостойкость Испытанная стойкость к углеводородам Испытанная стойкость к углеводородам Отличные механические свойства Требуемые механические свойства Высокая теплостойкость Высокая теплостойкость Исключительная долговечность Исключительная долговечность
OLENTA ® 2018. Все права защищены
12
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПФС ДЛЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ТРУБ Используется для армирования нефтяных труб
OLENTA ® 2018. Все права защищены
13
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ДВТ – ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Термопласты, усиленные длинными волокнами (ДВТ). Для производства высоконагруженных деталей Почти все частично кристаллические и аморфные термопласты пригодны в качестве термопластической матрицы материала.
Преимущества Высокая
вязкость и жесткость
Пониженная усадка и высокая стабильность размеров
Улученные свойства сопротивления ползучести
Меньшее
стремление к короблению и существенно лучшие механические свойства по сравнению с этими же термопластами, наполненными обычным коротким волокном
Низкий коэффициент теплового линейного расширения
Высокое значение модуля упругости
OLENTA ® 2018. Все права защищены
14
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
СРАВНЕНИЕ НАПОЛНЕННЫХ ДЛИННЫМ ВОЛОКНОМ ТЕРМОПЛАСТОВ С ИЗДЕЛИЯМИ ИЗ МЕТАЛЛОВ
•
Снижение веса благодаря более низкой плотности
•
Экономия на весе детали благодаря оптимальной конструкции детали (пример: уменьшение толщины стенки с оформлением ребер)
•
Акустическое поведение. ДВТ имеют значительно более высокие звукопоглащающие свойства, чем компоненты из коротковолоконного термопласта или металла
•
Стойкость по отношению к кислотам, маслам, гидролизу
•
Последующая обработка (склеивание, покрытие лаком,напыление ) возможна без больших затрат
OLENTA ® 2018. Все права защищены
15
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
СВОЙСТВА ГРАНУЛ
Короткое стекловолокно
Длинное стекловолокно, поверхностное покрытие
Длинное стекловолокно, пултрузия
OLENTA ® 2018. Все права защищены
16
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ИЗМЕНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИНЫ СТЕКЛОВОЛОКНА
OLENTA ® 2018. Все права защищены
17
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ТРУБ Усиленная труба для нефтегазового рынка •Значительное сокращение стоимости производственного цикла •Материал за счет его гладкой поверхности позволяет устанавливать скорость до 500 или более метров в час •Система труб может быть адаптирована для предотвращения проблем с проникновением •Хорошо выдерживает перепады давления в течение всего срока службы •Труба с толщиной стенки 5 мм может выдерживать давление до 520 бар OLENTA ® 2018. Все права защищены
18
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
МУФТЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ Преимущества ДВТ •Механическая эксплуатационная прочность и стойкость; •Термическая устойчивость к высоким температурам и атмосферным условиям; •Отличная химическая стойкость; •Высокая прочность при основных видах множественных нагрузок; •Небольшой вес изделий, что важно при транспортировке на большие расстояния и/или воздушным транспортом; •Долговечность и предсказуемость ухода за элементами из ДВТ; •Экологические свойства; OLENTA ® 2018. Все права защищены
19
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
РЫНОК СТЕКЛА
В 2017 году за счет увеличения внутрироссийского производства на 4,6%, видимое внутреннее потребление листового стекла выросло на 1,0%. И это несмотря на то, что экспорт увеличился на 12,0%, а импорт снизился еще на 22,0%. В итоге рост российского рынка листового стекла составил 1,9 миллионов квадратных метров к уровню предыдущего года.
OLENTA ® 2018. Все права защищены
20
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
OLENTA ® 2018. Все права защищены
РЫНОК СТЕКЛА
21
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ ПЛАСТИКИ, КАК ЗАМЕНА СТЕКЛА
Обозначение
Наименование
САН
Cополимер стирола и акрилонитрила
МАБС
Метилметакрилат акрилонитрил бутадиен стирольный сополимер.
ПК
Поликарбонат
ПMMA
Полиметилметакрилат
22
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
СРАВНЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПЛАСТИКОВ(КП) С ИЗДЕЛИЯМИ ИЗ СТЕКЛА
•
КП легче: его плотность приблизительно в два раза меньше плотности обычного стекла;
•
КП легко поддаётся механической обработке обычным металлорежущим инструментом;
•
КП лучше, чем неспециальные, разработанные с этой целью виды стёкол, пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасное; светопропускание оргстекла несколько ниже (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного);
•
КП значительно проще обрабатывается и формуется.
OLENTA ® 2018. Все права защищены
23
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
САН Сополимер стирола и акрилонитрила
Сополимер стирола и акрилонитрила, применяется для производства электронного и электротехнического оборудования, офисной техники, деталей автомобилей, электрических фенов, одноразовых зажигалок и различных контейнеров. Материал с высокими показателями пропускания света (до 88%) часто с желтым, голубым или коричневым оттенком. Отличается чрезвычайно большими коэффициентами жесткости (прочность на растяжение составляет около 60-90 Мпа) и отличной ударостойкостью, если сравнивать с полистиролами общей группы. Кроме того, сравнительно со стандартным АБС-пластиком, отличается также более высокой устойчивостью к воздействию высоких температур и отличными свойствами диэлектрика. Широкий температурный диапазон эксплуатации от -45 до + 90 °С, однако возможно кратковременное нагревание до температуры +110 °С. Хорошая стойкостью к органическим кислотам, слабым щелочным и солевым растворам, спирту и воде. сополимер обладает высокой термостойкостью, что делает возможным его применение в электрических приборах с нагревательными элементами – утюгах, фенах и прочих. Отличная размерная стабильность OLENTA ® 2018. Все права защищены
24
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕНЕНИЕ САН
- Водные фильтры (бытовые, промышленные) - Насосы (топливные, водяные и др.) - Посуда - Игрушки - Сувениры - Рекламные щиты
OLENTA ® 2018. Все права защищены
25
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
МАБС- СОПОЛИМЕР МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА АКРИЛОНИТРИЛА БУТАДИЕНА И СТИРОЛА
Является сополимером метилметакрилата, акрилонитрила, бутадиена и стирола (MABS), другие обозначения: ABS transparent, АБС прозрачный . Температура длительной эксплуатации: 80 - 90 оС. По механическим свойствам напоминает ABS. Имеет высокую химическую стойкость. Дает красивую блестящую поверхность. Может создавать интересные оптические эффекты (перламутр и др.). Легко перерабатывается. MАБС пластик находит широкое применение как в промышленности так и при изготовлении бытовых приборов и декоративной отделке. Прозрачных и декоративных деталей бытовой и оргтехники. • Упаковки для косметических препаратов. Коробочки, шкатулки. • Пуговицы. • Спортивные товары. • Медицинское оборудование.
OLENTA ® 2018. Все права защищены
26
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
МАБС имеет лучшие прочностные характеристики по сравнению с Сан, ПС и ПММА. ПК может превзойти МАБС по прочности, но. МАБС обладает еще и отличной устойчивости к растрескиванию , хорошей перерабатываемостью.
OLENTA ® 2018. Все права защищены
ПРИМЕНЕНИЕ МАБС
27
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПК Поликарбонат
Поликарбонаты относятся к инженерным аморфным пластикам. Пластик
обладает высокой прочностью, стойкостью к механическим нагрузкам Отличная размерная стабильность Отличительная особенность – свойства материала противостоять низким температурам – минус 200 градусов. Верхняя граница температурного диапазона – около 90 - 100 градусов (у некоторых модификаций даже выше). Отличная светопропускающая способность, сопоставимая с традиционным силикатным стеклом, при том, что его плотность в несколько раз меньше (всего 1,2 г на куб. см.) Материал обладает выраженной устойчивостью к воздействию некоторых кислот, солевых растворов и окислителей. При этом концентрированные кислоты могут вызвать его деструктуризацию. Растворяется он также в большинстве известных органических растворителей – ацетоне, дихлорэтане, метиленхлориде и т.п. Материал трудновоспламеняем и имеет способность к самозатуханию при возгорании. Материал подвергается стерилизации, так как является биологически инертным. Водопоглощение поликарбоната – минимально. OLENTA ® 2018. Все права защищены
28
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕНЕНИЕ ПК В АВТОПРОМЕ
Высокая прозрачность и светопроницаемость Высокая ударная вязкость Высокая термическая стабильность Хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям Хорошая адгезия с твердыми покрытиями Отличная обрабатываемость OLENTA ® 2018. Все права защищены
29
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕНЕНИЕ ПК В ЭЛЕКТРОНИКЕ
Высокая прозрачность и светопроницаемость Высокая ударная прочность Высокая термическая стабильность Хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям OLENTA ® 2018. Все права защищены
30
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПММА
Полиметилметакрилат (ПММА) – жесткий аморфный полимер, обладающий высокой прозрачностью, атмосферостойкостью, хорошими физико-механическими и электроизоляционными свойствами. •Имеет
высокую морозостойкость (до -60 °С) и сравнительно высокую теплостойкость. •Хорошо
растворяется в карбоновых кислотах, сложных эфирах, в том числе в собственном мономере, кетонах, хлорированных и ароматических углеводородах. •Плохо
растворяется в алифатических углеводородах и низших спиртах.
•При
нормальных условиях полиметилметакрилат стоек к кислотам, щелочам, воздействию света и кислорода, масло- и водостоек. •Является
нетоксичным материалом, при хранении при нормальной температуре никаких вредных продуктов в концентрациях, опасных для организма человека не выделяет. Не является взрывоопасным продуктом, но легко горюч. OLENTA ® 2018. Все права защищены
31
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
ПРИМЕНЕНИЕ ПММА Автомобилестроение Офтальмология
Строительство
OLENTA ® 2018. Все права защищены
Медицина
32
СУПЕРКОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ www.olenta.ru
БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ ! Тел.: +7 (495) 902-79-20 www.olenta.ru OLENTA ® 2018. Все права защищены
33