toate categoriile
ENEN

Tehnologia de întărire și modificare a plasticului, citiți că aceasta este suficientă!

Ora: 2023-04-24 09:28:05 Accesări: 30

665d-5a6c171a599361d07d973da640d65ded

Astăzi, plasticele modificate joacă un rol din ce în ce mai important în viața națională, în special în sectoarele auto și electrocasnice, unde joacă un rol de neînlocuit. Pentru numeroasele categorii de tehnologie a materialelor plastice modificate, tehnologia de întărire a plasticului a fost studiată și acordată atenției de către cercurile academice și industriale, deoarece duritatea materialului joacă adesea un rol decisiv în aplicarea produsului. Voi răspunde la câteva întrebări despre întărirea plasticului:


   1. Cum este testată și evaluată duritatea materialelor plastice?

 

   2. Care este principiul întăririi plasticului?

 

   3. Ce metode de întărire sunt disponibile pentru materiale plastice?

 

   4. Care sunt agenții de întărire utilizați în mod obișnuit?

 

   5. Cum să înțelegeți că întărirea trebuie mai întâi să creșteți capacitatea?

 

Caracterizarea tenacității plasticului

 

Cu cât rigiditatea materialului este mai puțin predispus la deformare, cu atât duritatea este mai predispusă la deformare.

 

Duritatea, spre deosebire de rigiditate, este o proprietate care reflectă ușurința de deformare a obiectului, cu cât rigiditatea materialului este mai puțin predispusă la deformare, cu atât duritatea este mai predispusă la deformare. În general, cu cât rigiditatea este mai mare, duritatea materialului, rezistența la tracțiune, modulul de tracțiune (modulul Young), rezistența la încovoiere, modulul de încovoiere sunt mai mari; invers, cu cât duritatea este mai mare, cu atât este mai mare alungirea la rupere și rezistența la impact. Rezistența la impact este rezistența probei sau a piesei pentru a rezista la impact, de obicei se referă la energia absorbită de eșantion înainte de rupere. Rezistența la impact variază în funcție de forma probei, metoda de testare și condițiile eșantionului și, prin urmare, nu poate fi clasificată ca proprietate de bază a materialului.

 

Rezultatele obținute din diferite metode de testare a impactului nu sunt comparabile

Metode de testare a impactului, în funcție de temperatura de testare, există impact la temperatura camerei, impact la temperatură scăzută și impact la temperatură înaltă; în funcție de starea de solicitare a specimenului, poate fi împărțit în impact de încovoiere - impact de grindă simplă și de grindă cantilever, impact de tracțiune, impact de torsiune și impact de forfecare; în funcție de energia utilizată și numărul de impacturi, poate fi împărțit într-un test de impact energetic mare și un test de impact energetic mic. Materiale diferite sau utilizări diferite pot alege diferite metode de testare a impactului și pot obține rezultate diferite, aceste rezultate nu sunt comparabile.

 

Mecanism de întărire și factori de influență ai materialelor plastice

 

(A) Teoria benzii de forfecare a modelului de argint

 

În sistemul de amestecare a materialelor plastice întărite cu cauciuc, rolul particulelor de cauciuc este în principal în două aspecte:

Pe de o parte, ca centru de concentrare a tensiunilor, induceți matricea să producă un număr mare de linii de argint și benzi de forfecare; pe de altă parte, controlați dezvoltarea liniilor de argint, astfel încât liniile de argint să se termine în timp și să nu se dezvolte în fisuri distructive.

 

Câmpul de tensiune de la capătul bobului de argint poate induce benzi de forfecare și poate face ca boabele de argint să se termine. De asemenea, oprește dezvoltarea argintării atunci când se extinde în zona de forfecare. Generarea și dezvoltarea unui număr mare de Silverline și benzi de forfecare consumă o cantitate mare de energie atunci când materialul este supus la stres, făcând astfel materialul mai ductil. Argintarea se manifestă macroscopic ca un fenomen de albire la stres, în timp ce benzile de forfecare sunt asociate cu gâtul fin, care variază în diferite substraturi din plastic.

 

De exemplu, tenacitatea matricei HIPS este mică, argintarea, albirea la stres, volumul de argint crește, dimensiunea transversală este practic neschimbată, la tracțiune fără gât fin; PVC întărit, duritatea matricei este mare, randamentul este cauzat în principal de banda de forfecare, există un gât fin, fără albire la stres; HIPS/PPO, argintarea, banda de forfecare ocupă o proporție semnificativă, gâtul fin și fenomenul de albire la stres în același timp.

 

(B) factorii care afectează efectul întăririi plasticului sunt în principal trei puncte

1, caracteristicile rășinii de bază

Cercetările arată că îmbunătățirea durității rășinii matricei conduce la îmbunătățirea efectului de întărire al materialelor plastice întărite, îmbunătățirea durității rășinii matricei poate fi obținută prin următoarele moduri: creșterea greutății moleculare a rășinii matricei, astfel încât greutatea moleculară distribuția devine îngustă; îmbunătățirea tenacității controlând dacă cristalizarea și cristalinitatea, dimensiunea cristalului și forma cristalului. De exemplu, la PP se adaugă agenți de nucleare pentru a crește viteza de cristalizare și a rafina cristalele, îmbunătățind astfel duritatea la fractură.

 

2, proprietățile și dozajul agentului de întărire

(1) efectul mărimii particulelor de fază dispersată a agentului de întărire - pentru materialele plastice întărite elastomerice, caracteristicile rășinii de bază sunt diferite, cea mai bună valoare a dimensiunii particulelor de fază dispersată a elastomerului nu este aceeași. De exemplu, cea mai bună valoare a dimensiunii particulelor de cauciuc în HIPS este de 0.8 ~ 1.3μm, cea mai bună dimensiune a particulelor din ABS este de aproximativ 0.3μm, iar cea mai bună dimensiune a particulelor din ABS modificat cu PVC este de aproximativ 0.1μm.

(2) Influența dozării agentului de întărire - Există o valoare optimă a adăugării de agent de întărire, care este legată de parametrul de distanță între particule.

(3) Efectul temperaturii de tranziție sticloasă a agentului de întărire - în general, cu cât temperatura de tranziție vitroasă a elastomerului este mai scăzută, cu atât efectul de întărire este mai bun.

(4) Influența rezistenței interfaciale a agentului de întărire și a rășinii de bază - diferite sisteme, influența rezistenței interfaciale a legăturii asupra efectului de întărire variază.

(5) Influența structurii agentului de întărire elastomeric - și tipul de elastomer, gradul de reticulare etc.

 

3, forța de legătură dintre cele două faze

O bună legătură între cele două faze poate face ca stresul să poată fi transferat eficient între faze pentru a consuma mai multă energie, cu atât performanța generală a macro-materialului este mai bună, în special cea mai semnificativă îmbunătățire a rezistenței la impact. De obicei, această forță de legătură poate fi înțeleasă ca interacțiunea dintre cele două faze, copolimerizarea prin grefă și copolimerizarea în bloc este o metodă tipică de creștere a forței de legătură a celor două faze, diferența este că formează o legătură chimică prin sinteză chimică, cum ar fi grefa. copolimeri HIPS, ABS, copolimeri bloc SBS, poliuretan.

 

Pentru agenții de întărire pentru a întări materialele plastice, aparține metodei de amestecare fizică. Sistemul ideal de amestecare ar trebui să fie două componente parțial compatibile și fiecare fază, există un strat interfacial între faze, în stratul interfacial al celor două lanțuri moleculare polimerice se difuzează unul pe altul, există un gradient clar de concentrație, prin creșterea compatibilității între componentele amestecate, astfel încât să aibă o legătură bună și apoi să îmbunătățească difuzia difuziei interfeței, cresc grosimea stratului interfacial. Aceasta este tehnologia cheie pentru întărirea materialelor plastice și prepararea aliajelor polimerice - tehnologie de compatibilitate cu polimeri!

 

Ce condiții necesită întărire? Care sunt metodele?

 

(A) Care este nevoie de întărire

 

1, rășina sintetică în sine nu este suficient de dură, trebuie să îmbunătățiți duritatea pentru a satisface utilizarea cererii, cum ar fi GPPS, homopolimer PP etc.

 

2, îmbunătățește semnificativ duritatea plasticului, pentru a obține o rezistență super, mediu de temperatură scăzută, cerințe de utilizare pe termen lung, cum ar fi nailonul super dur.

 

3, rășina a fost umplută, ignifugă și alte modificări cauzate de scăderea performanței materialului, în acest moment trebuie să fie întărire eficientă.

 

(B) cum să împărțiți metoda de întărire a plasticului

 

1, întărire elastomer cauciuc: EPR (etilen propilen dienă), EPDM (EPDM), cauciuc butadien (BR), cauciuc natural (NR), cauciuc izobutilenic (IBR), cauciuc nitrilic (NBR), etc., aplicabil tuturor rășinilor plastice modificare de întărire.

 

2, întărirea elastomerului termoplastic: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV, etc., utilizate în cea mai mare parte pentru întărirea poliolefinelor sau a rășinii nepolare, pentru poliester, poliamidă și alte grupe funcționale polare care conțin polimeri, trebuie să adăugați un compatibilizator.

 

3, copolimeri miez-înveliș și întărire terpolimer reactiv: ACR (acrilat), MBS (copolimer acrilat de metil - butadienă - stiren), PTW (copolimer de etilenă - acrilat de butii - metacrilat de glicidil), E-MA - GMA (etilenă - acrilat de metil - copolimer metacrilat de glicidil), etc., utilizat în cea mai mare parte în materialele plastice de inginerie și polimeri rezistenți la temperaturi înalte Întărirea aliajelor.

 

4, duritate ridicată amestecare din plastic: PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT etc., tehnologia aliajelor polimerice este o modalitate importantă de a pregăti rezistență ridicată materiale plastice de inginerie.

 

5, alte moduri de întărire: întărire cu nanoparticule (cum ar fi nano-CaCO3), întărire cu rășină sarin (ionomer metalic DuPont), etc.;

 

Materialele plastice generale sunt în general obținute prin polimerizare prin adiție cu radicali liberi, lanțul molecular principal și lanțul lateral nu conține grupări polare, întărite prin adăugarea de particule de cauciuc și particule de elastomer pot obține un efect de întărire mai bun; iar materialele plastice tehnice sunt, în general, obținute prin polimerizare prin condensare, lanțurile laterale ale lanțului molecular sau grupurile de capăt conțin grupări polare, întărite prin adăugarea de cauciuc funcționalizat sau particule de elastomer cu tenacitate mai mare.

RășinăAgenți de întărire utilizați în mod obișnuitAgenți de întărire utilizați în mod obișnuit pentru modificarea întăririi
PolyolefinNR,EPR,EPDM,SBS,SEBS,EVAPOE, EPDM
PVCNBR,MBS,CPE,TPU,ABS,ACRCPE,ACR
ABSCPE, ACR, pudră de gumă bogatăPudră de gumă mare
PCMBS, cauciuc acrilat care conține siliconMBS
PBT/PETE-GMA, EPDM-GMA, POE-GMA, copolimeri miez-înveliș, ionomeriPOE-GMA,E-MA-GMA
PA

NBR, EPDM, SBS, SEBS și POE și copolimerul grefat corespunzător, copolimer miez-înveliș

.UHMWPE,BANDĂ

POE-MA,SEBS-MA,EPDM-MA
PPOHIPS,SEBS-MA,POE-MAHIPS
PPSSEBS-MA, HDPE-MA, TLCP, ionomer, PTFE, E-MA-GMASEBS-MA,E-MA-

Cum să înțelegeți cheia întăririi este creșterea capacității?

 

În general, materialele plastice absorb și disipează energie în procesul de delipire interfacială, cavitație și forfecare a matricei atunci când sunt supuse unor forțe externe, cu excepția rășinilor plastice nepolare care pot fi întărite prin adăugarea directă de particule elastomerice cu compatibilitate bună (principiu similar de compatibilitate) , alte rășini polare au nevoie de o capacitate eficientă pentru a atinge scopul final de întărire. Mai multe tipuri de copolimeri grefați menționate mai devreme ca agenți de întărire vor avea interacțiuni puternice cu substratul, de exemplu:

 

(1) Întărire cu grupare funcțională epoxidică: gruparea epoxidică deschide ciclul și apoi reacționează cu gruparea hidroxil terminală a polimerului, gruparea carboxil sau gruparea amină într-o reacție de adiție.

 

(2) Întărire miez-înveliș: grupul funcțional exterior este pe deplin compatibil cu componenta, iar cauciucul are un efect de întărire.

 

(3) Întărire de tip ionomer: cu ajutorul complexării dintre ionii metalici și rădăcinile de acid carboxilic ale lanțurilor polimerice pentru a forma o rețea fizică reticulat, jucând astfel un rol de întărire.

 

 De fapt, dacă agentul de întărire este privit ca o clasă de polimeri, este posibil să se extindă acest principiu de capacitate la toate amestecurile de polimeri. Următorul tabel, prepararea industrială a amestecurilor de polimeri utile, capacitatea reactivă este tehnologia pe care trebuie să o folosim, apoi agentul de întărire are un sens diferit, „compatibilizator de întărire”, „emulgator de interfață”, titlul este deosebit de grafic!

 

În rezumat, întărirea plasticului, indiferent dacă este pentru materiale plastice cristaline sau materiale plastice amorfe la fel de importante, și de la materiale plastice de uz general, materiale plastice de inginerie până la materiale plastice speciale de inginerie pentru a-și îmbunătăți treptat rezistența la căldură, prețul de cost este, de asemenea, în creștere, astfel încât rezistența la căldură a călirii agenți, rezistență la îmbătrânire, etc au prezentat cerințe mai mari, dar, de asemenea, pe tehnologia de întărire modificarea plasticului un test mare, iar cel mai important este, de asemenea, cel mai critic este și matricea și componentele pentru a menține compatibilitatea bună!


Categorii fierbinți