اليوم ، أصبح دور المواد البلاستيكية المعدلة في الحياة الوطنية أكثر أهمية ، خاصة في مجالات السيارات والأجهزة المنزلية ، إلخ. بالنسبة للمواد البلاستيكية التي تحتوي على أنواع عديدة من التكنولوجيا البلاستيكية المعدلة ، كانت تقنية تشديد البلاستيك أكاديمية والأبحاث والاهتمام في الصناعة ، لأن صلابة المادة غالباً ما يكون لها تأثير حاسم على تطبيق المنتج ، حيث ستجيب هذه المقالة على عدة أسئلة حول تشديد البلاستيك:
1. كيفية اختبار وتقييم صلابة البلاستيك؟
2 ، ما هو مبدأ تشديد البلاستيك؟
3 ، ما هي مقويات شائعة الاستخدام؟
4 ، ما هي أساليب تشديد البلاستيك هناك؟
5. كيف نفهم أن التشديد يجب أن يضاف أولاً؟
أولا ، توصيف الأداء من المتانة البلاستيكية
- المزيد من المواد الصلبة أكثر صعوبة لتشويه، وزيادة صلابة من المسخ أكثر سهولة
المتانة وجامدة نسبيا، ويعكس الكائن درجة صعوبة خصائص تشوه، والمواد أكثر جمودا ليست عرضة للتشوه، وزيادة صلابة، وتشوه بسهولة أكبر. وبشكل عام، أكبر جمود، والصلابة، قوة الشد، تمديد معامل (معامل يونغ)، قوة العاطفة، العاطفة معامل أكبر، وعلى العكس، كلما زادت صلابة وقوة تأثير واستطالة عند الكسر أكبر قوة تأثير كنسبة لسين أو قوة على الصمود في وجه تأثير هذه المادة. تشير بصفة عامة إلى شريحة توليد الطاقة الممتصة قبل تمزق. قوة التأثير مع شكل شريحة، وطرق الاختبار وعينات الظروف يحمل قيم مختلفة، وبالتالي لا يمكن العودة إلى الخصائص الأساسية للمادة.
- لا يمكن مقارنة نتائج طرق اختبار التأثير المختلفة
اختبار تأثير العديد من الطرق، وفقا للنقاط درجة حرارة الاختبار: تأثير طبيعي، ودرجة الحرارة العالية والمنخفضة اثر الصدمة درجة حرارة ثلاثة أنواع، حالة التوتر على أساس العينة يمكن تقسيمها إلى تأثير المنحني - شاربي وتأثير إيزود، تأثير الشد، والأثر التواء القص والأثر؛ وتأثير الطاقة وفقا لعدد من العاملين يمكن تقسيمها إلى طاقة عالية اختبار اثر الصدمة الابتدائي ومتعددة الطاقة الصغيرة يستخدم مواد مختلفة أو مختلفة اختيار اختبار تأثير مختلف، ونتائج مختلفة من هذه. لا يمكن مقارنة النتيجة.
الثانية ، آلية تشديد البلاستيك والعوامل المؤثرة
(أ) نظرية الفرقة القص - القص
في المطاط تشديد مزيج من البلاستيك، وتأثير جزيئات المطاط له جانبان رئيسيان:
في جانب واحد، وتركيز الضغط في وسط الجسم قاعدة للحث على كمية كبيرة من الشرائط الفضة ومنطقة القص.
من ناحية أخرى، والسيطرة على يجنن تنمية في الوقت المناسب من الحبوب الفضة وضعت لإنهاء دون الشقوق المدمرة.
الفضة خطوط المجال الإجهاد طرف يمكن أن يتسبب من قبل العصابات القص يجنن إنهاء عندما منطقة القص تجزع عندما مددت أيضا إلى منع تطور تجزع. الهوس وتنتج كميات كبيرة من منطقة القص في المواد التعرض للإجهاد التنمية وتستهلك الكثير من الطاقة، بحيث يتم تحسين المتانة للمادة. أظهر تجزع الشعر الإجهاد ظاهرة عيانية، يتم إنشاء والمرتبطة العنق الفرقة القص، والتي تتصرف بشكل مختلف في مصفوفة البلاستيكية المختلفة.
على سبيل المثال، HIPS مصفوفة صلابة صغيرة، تجزع، والإجهاد تبييض، لزيادة حجم تجزع، ثابت إلى حد كبير البعد الأفقي، أي الرسم الرقبة. المشددة PVC، مصفوفة صلابة، العائد الناجمة أساسا عن منطقة القص، أنه يحتوي على العنق الضيقة، دون إجهاد تبييض، HIPS / PPO، تجزع، منطقة القص تحتل نسبة كبيرة، والإجهاد تبييض قوارير الظاهرة في وقت واحد.
(ب) العوامل الرئيسية التي تؤثر على تأثير تشديد البلاستيك من ثلاث نقاط
الخصائص 1، والراتنج مصفوفة
وقد أظهرت الدراسات أن، لتحسين صلابة من الراتنج مصفوفة لتحسين تأثير مفيد من البلاستيك تشديد تشديد، لتحسين صلابة لا يمكن أن يتحقق عن طريق الطرق التالية الراتنج مصفوفة:
زيادة الوزن الجزيئي من الراتنج مصفوفة، بحيث يصبح توزيع الوزن الجزيئي ضيق، والتبلور من خلال التحكم في وجود أو عدم درجة التبلور، حجم وضوح الشمس وشكل بلوري لتحسين المتانة، الخ على سبيل المثال، يضاف PP كنسبة تبلور زيادة وكيل nucleating والحبوب الصقل ل. تحسين صلابة الكسر.
2 ، وخصائص وكمية وكيل تشديد
A. تأثير حجم الجسيمات من المرحلة toughener متفرقة - المطاط الصناعي لتشديد البلاستيك وخصائص مختلفة من راتنج قاعدة، والقيمة المثلى من القطر من المرحلة المتفرقة ليست هي نفس المطاط الصناعي على سبيل المثال، الوركين المطاط حجم الجسيمات في القيمة المثلى. بالنسبة إلى 0.8-1.3μm ، يكون حجم الجسيمات الأمثل لـ ABS حوالي 0.3μm ، وحجم الجسيمات الأمثل لـ PVC المعدل ABS هو حوالي 0.1μm.
تأثير كمية المصل - هناك قيمة مثالية لكمية المصل المضافة ، والتي ترتبط بمعلمة تباعد الجسيمات ؛
تأثير درجة حرارة انتقال عامل الزجاج المقوى - كلما قلت درجة حرارة التحول الزجاجي في اللدائن العامة ، كلما كان تأثير التشديد أفضل ؛
دال - تأثير القوة البينية بين الصلابة وراتنجات الماترين - تأثير قوة الربط البيني على تأثير التشديد تختلف النظم المختلفة ؛
E. تأثير هيكل المطاط الصناعي المرنة - المرتبط بنوع اللدائن المرنة ، درجة الربط المتقاطع ، إلخ.
3 ، قوة الربط بين المرحلتين
مرحلتين لها التصاق جيدة، مثل أن الإجهاد قد تحدث بين المراحل يمكن أن ينتقل بشكل فعال مما يجعلها تستهلك المزيد من الطاقة، ظاهريا البلاستيك أداء أفضل بشكل عام، وخاصة في تحسين قوة تأثير من أهم عموما هذا ويمكن فهم قوة الترابط كما هو الحال التفاعل بين المرحلتين، البلمرة الكسب غير المشروع ومنع البلمرة هي نموذجية الزيادة على مرحلتين في ملزمة أسلوب القوة، إلا أنها تشكل الرابطة الكيميائية عن طريق التخليق الكيميائي، مثل بوليمرات الكسب غير المشروع HIPS، ABS، بوليمرات كتلة SBS، البولي يوريثان.
من أجل تشديد البلاستيك المقسى ، فإنه عبارة عن طريقة للخلط الفيزيائي ، ولكن المبدأ هو نفسه.ويجب أن يكون نظام المزج المثالي هو أن المكونين متساويين جزئياً وتشكل طوريًا ، وهناك طبقة بينية بين المراحل. تنتشر السلاسل الجزيئية للبوليمرين في الطبقة البينية مع بعضها البعض ولها تدرج تركيز مميز ، فعن طريق زيادة التوافق بين مكونات المزج ، يكون لها قوة ربط جيدة ، والتي بدورها تعزز الانتشار وتنشر الواجهة ، مما يزيد من السطح البيني. سمك الطبقة ، وهذا هو ، وتشديد البلاستيك هو أيضا التكنولوجيا الرئيسية لإعداد سبائك البوليمر - تكنولوجيا توافق البوليمر!
ثالثًا ، ما هي عوامل تشديد البلاستيك؟
(أ) كيفية تقسيم عامل تشديد شائع الاستخدام في اللدائن
1، والمطاط الجسم مرونة تشديد: EPR (الإيثيلين البروبيلين)، من EPDM (EPDM)، البيوتاديين المطاط (BR)، والمطاط الطبيعي (NR)، بوتيل المطاط (لIBR) النتريل المطاط (NBR)، الخ. ، وراتنجات البلاستيكية مناسبة للتشديد.
2، اللدائن الحرارية تشديد: SBS، SEBS، POE، TPO، TPV وما شابه ذلك وراتنجات البولي غير القطبية تستخدم لتشديد، تشديد البوليمرات المستخدمة البوليستر، البلاستيك وما شابه تحتوي على مجموعة وظيفية القطبية لل عندما وكيل compatibilizing التي يمكن ان تضاف.
3 ، تشديد كوبوليمرات القشرة الأساسية والتيربولميرات التفاعلية: ACR (استرات الأكريليك) ، MBS (بوليمرات ميثيل أكريلات - بوتادين - ستيرين) ، PTW (إيثيلين - بيوتيل أكريلات - ميثيل) Glycidyl acrylate copolymer) ، E-MA-GMA (إيثيلين - ميثيل أكريلات - جليسيدول ميثاكريلات كوبوليمر) ، وما إلى ذلك ؛ يستخدم لتشديد اللدائن الهندسية وسبائك البوليمر عالية الحرارة ؛
4 ، صلابة عالية من البلاستيك تشديد: PP / PA ، PP / ABS ، PA / ABS ، HIPS / PPO ، PPS / PA ، PC / ABS ، PC / PBT ، وما إلى ذلك ؛ التكنولوجيا سبيكة البوليمر هو إعداد البلاستيك الهندسية صلابة عالية نهج هام
5 ، تشديد بطرق أخرى: تشديد الجسيمات النانوية (مثل نانو- CaCO3) ، تشديد الراتنج السارين (دوبون المعادن الشاردة) ؛
(ب) في الإنتاج الصناعي الفعلي ، يمكن تقسيم تشديد اللدائن المعدلة إلى الحالات التالية:
1 ، صلابة الراتنجات الاصطناعية نفسها غير كافية ، ويجب تحسين الصلابة لتلبية متطلبات الاستخدام ، مثل GPPS ، بوليمر التوحيد المتجانس ، وما إلى ذلك ؛
2. تحسين صلابة اللدائن ، وتحقيق المتانة الفائقة ، ومتطلبات الاستخدام على المدى الطويل في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة ، مثل النايلون شديد الصلابة ؛
3 ، تمتلئ الراتنج ، مثبطات اللهب وغيرها من التعديلات تسبب في انخفاض أداء المواد.في هذا الوقت ، يجب إجراء تشديد فعالة.
عموما يتم الحصول على البلاستيك العام بواسطة بلمرة إضافة الراديكالية الحرة.السلسلة الجزيئية الرئيسية والسلاسل الجانبية لا تحتوي على مجموعات القطبية.إضافة جزيئات المطاط والجسيمات المطاطية عندما تشديد يمكن تحقيق تأثير تشديد أفضل ؛ اللدائن الهندسية وهي مشتقة بشكل عام من بلمرة التكثيف ، وتحتوي السلاسل الجانبية أو المجموعات الطرفية من السلاسل الجزيئية على مجموعات قطبية ، ويمكن تحقيق التشنج بإضافة جزيئات مطاطية أو جزيئات مطاطية ذات متانة أعلى.
أنواع عوامل تشديد شائعة الاستخدام في الراتنجات
المفتاح لتشديد البلاستيك هو زيادة السعة - المؤيد ، ما رأيك؟
بشكل عام، عندما يتم تطبيق قوة خارجية لdebonding اجهة البلاستيك، تفريغ العائد قاعدة القص من عملية الامتصاص، وتبديد الطاقة، بالإضافة إلى راتنج البلاستيك غير القطبية تشديد أنه يمكن أن تضاف مباشرة إلى التوافق المطاط الصناعي الجيد لها في حالة الجسيمات (مبدأ توافق مماثل) ، تحتاج الراتنجات القطبية الأخرى إلى توافق فعال لتحقيق هدف التشديد النهائي ، فعندما تستخدم الأنواع المتعددة المذكورة أعلاه من البوليمرات الكربونية كعوامل تشديد ، فإنها تتفاعل بقوة مع المصفوفة. الدور ، على سبيل المثال:
(1) آلية تشديد مع مجموعة وظيفية epoxy: بعد فتح حلقة مجموعة الايبوكسي ، يحدث تفاعل إضافة مع مجموعة polymer hydroxyl ، مجموعة carboxyl أو مجموعة أمين ؛
(2) آلية تشديد من النوع الأساسي: تكون المجموعة الوظيفية الخارجية متوافقة تمامًا مع المكونات ، والمطاط له تأثير تشديد ؛
(3) آلية تشديد Ionomer: يتم تشكيل شبكة جسدية متشابكة من خلال التعقيد بين أيونات المعادن والكربوكسيلات في سلسلة البوليمر ، وبالتالي تلعب دورا في تشديد.
في الواقع ، إذا كان عامل التصلب يعتبر فئة من البوليمرات ، فإن مبدأ التوافق هذا يمكن أن يمتد إلى كل خلطات البوليمر ، وفي الجدول التالي ، يتم تحضير ومزيج البوليمرات المفيدة صناعياً. التوسع الجنسي هو التكنولوجيا التي يجب علينا تطبيقها ، في هذه المرحلة ، عامل تشديد له معنى مختلف ، المصطلح "تشديد المتوافق" و "المستحلب بين الأجسام" هي جذابة بشكل خاص!
أمثلة على توليفات البوليمر مع القيمة الصناعية وتوسيع قدراتها
X- التقارير المبلغ عنها من مثل هذه الخلطات أقل إبلاغًا عنها ؛ لا شيء - يشير إلى أن توليفات البوليمر المفيدة ليست مطلوبة للتوافق الفعال ؛ التفاعل 2 - تشير إلى أنه يمكن مزج الخلائط بين الخلائط توليد في الموقع من الكسب غير المشروع أو كوبوليمرات مفيدة لزيادة التوافق بين المكونات
باختصار ، تشديد البلاستيك مهم بنفس القدر لكل من البلاستيك اللامع وغير البلوري ، من اللدائن العامة ، اللدائن الهندسية إلى اللدائن الهندسية الخاصة ، تزداد مقاومة الحرارة تدريجياً ، سعر التكلفة يرتفع ، وكذلك مقاومة الماصات. المقاومة للحرارة ، مقاومة الشيخوخة ، الخ ، تطرح متطلبات أعلى ، وفي الوقت نفسه ، إنها أيضا اختبار كبير لتعديل البلاستيك وتقنية تشديد ، أهمها وأكثرها أهمية هو الحفاظ على التوافق الجيد مع المصفوفة والمكونات!