Heute spielt die Rolle von modifizierten Kunststoffen im nationalen Leben eine immer wichtigere Rolle, insbesondere in den Bereichen Automobile, Haushaltsgeräte usw. Für Kunststoffe mit vielen Arten modifizierter Kunststofftechnologie ist die Kunststoff-Zähigkeitstechnologie akademisch Und Forschung und Aufmerksamkeit in der Industrie, denn die Zähigkeit des Materials hat oft einen entscheidenden Einfluss auf die Anwendung des Produkts. Dieser Artikel beantwortet mehrere Fragen zum Kunststoff-Vorspannen:
1. Wie kann man die Zähigkeit von Kunststoffen testen und bewerten?
2, was ist das Prinzip der Kunststoff-Zähigkeit?
3, Was sind die gebräuchlichen zäher?
4, welche kunststoff vorspannverfahren gibt es?
5. Wie ist zu verstehen, dass Vorspannen zuerst hinzugefügt werden muss?
Erstens, die Leistungscharakterisierung der Kunststoffzähigkeit
- Je größer die Steifigkeit ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Material verformt, und je größer die Zähigkeit ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass es sich verformt.
Zähigkeit und relativ starr, spiegelt das Objekt einen Grad der Schwierigkeit des Verformungseigenschaft, das steifere Material ist gegen Verformung nicht anfällig, desto größer ist die Härte, desto leichter verformt wird. Im Allgemeinen, je größer die Steifigkeit, die Härte, Zugfestigkeit, Erweiterungsmodul (Young-Modul), die Biegefestigkeit, die Biegemodul größer ist, und umgekehrt, je größer die Zähigkeit, Schlagzähigkeit und Reißdehnung von mehr Schlagfestigkeit, ausgedrückt als Spline oder Stärke, um die Auswirkungen des Artikels zu widerstehen. beziehen sich im allgemeinen Energie vor dem Bruch absorbierte auf die verzahnte erzeugen. Schlagfestigkeit mit einer Keilform, Testverfahren und -bedingungen Proben weisen unterschiedliche Werte, und daher nicht auf die grundlegenden Eigenschaften des Materials zurückkehren können.
- Die Ergebnisse verschiedener Impact Testmethoden können nicht verglichen werden
Abhängig von der Prüftemperatur gibt es viele Methoden für den Aufpralltest: Es gibt drei Arten von Aufprall bei Raumtemperatur, Niedertemperaturaufprall und Hochtemperaturaufprall, je nach Kraftzustand der Probe kann er in Biegeaufprall unterteilt werden - einfach Aufprallträger, Aufprall, Torsionsaufprall Und Scheren Schock, je nach der Energie und der Anzahl der Auswirkungen, kann in eine große Energie Auswirkungen und mehrere Energie-Impact-Test unterteilt werden.Verschiedene Materialien oder unterschiedliche Verwendungen können verschiedene Auswirkungen Testmethoden wählen, und erhalten unterschiedliche Ergebnisse, diese Das Ergebnis kann nicht verglichen werden.
Zweitens, der Kunststoff-Vorspannmechanismus und die Einflussfaktoren
(A) Craze-Shearing-Bandtheorie
In der Kautschuk vorgespannten Kunststoffmischung, die Wirkung der Gummiteilchen hat zwei wesentliche Aspekte:
In einem Aspekt wird eine Spannungskonzentration in der Mitte des Grundkörpers eine große Menge an Silberstreifen und einer Scherzone zu induzieren;
Auf der anderen Seite wird die Steuerung der crazes rechtzeitiger Entwicklung des Silberkorn zur Kündigung ohne zerstörerische Risse entwickelt.
Silber tip Spannungsfeldlinien können durch den Scherb induziert werden crazes beendet. Wenn die Scherzone, wenn ausgedehnte Haarrißbildung auch die Entwicklung der Haarrissbildung zu verhindern. Craze und große Mengen von Scherzone in dem Material einer Beanspruchung ausgesetzt erzeugen Entwicklung und verbraucht viel Energie, so daß die Zähigkeit des Materials verbessert wird. Haarrißbildung Betonungshaar makroskopische Erscheinung zeigte, erzeugt wird, und mit dem Scherhalsband verbunden ist, welche in verschiedener Kunststoffmatrix unterschiedlich verhalten.
Zum Beispiel weist die HIPS-Matrix eine geringere Duktilität, Silberstreifen, eine weißere Spannung, ein erhöhtes Silbereinfassungsvolumen, im Wesentlichen die gleiche seitliche Abmessung, keine Ausdehnungslinie, gehärtetes PVC, eine hohe Matrixzähigkeit auf und die Ausbeute wird hauptsächlich durch Scherbänder verursacht. Es gibt dünne Hälse, kein Stress weißlich, HIPS / PPO, Silberlinien, Scherbänder nehmen einen beträchtlichen Anteil ein, und weißliche Erscheinungen von Hals und Spannung treten gleichzeitig auf.
(b) Es gibt drei Hauptfaktoren, die die Zähigkeitswirkung von Kunststoffen beeinflussen.
1, die Eigenschaften des Matrixharzes
Studien haben gezeigt, dass das Verbessern der Zähigkeit des Matrixharzes vorteilhaft ist, um den Zähigkeitseffekt des zäh gemachten Kunststoffs zu verbessern. Die Zähigkeit des Matrixharzes kann auf folgende Weise verbessert werden:
Erhöhen des Molekulargewichts des Matrixharzes, um die Molekulargewichtsverteilung zu verengen, durch Steuern der Kristallinität und Kristallinität erhöhen die Kristallgröße und Kristallform die Zähigkeit.Zum Beispiel erhöht die Zugabe eines Keimbildners in PP die Kristallisationsrateund verfeinert das Kristallkorn. Verbesserte Bruchzähigkeit.
2, die Eigenschaften und die Menge an Schlagzähigkeitsverbesserer
A. Wirkung der Teilchengröße der Härtungsmitteldispersionsphase - Bei mit Elastomeren vorgespannten Kunststoffen sind die Eigenschaften des Matrixharzes unterschiedlich und der optimale Wert der Teilchengröße der dispergierten Phase des Elastomers ist nicht derselbe, beispielsweise der beste Wert der Kautschukteilchengröße in HIPS. Für 0,8-1,3 um ist die optimale Teilchengröße von ABS etwa 0,3 um und die optimale Teilchengröße von PVC-modifiziertem ABS ist etwa 0,1 um.
B. Wirkung der Menge an Zähigkeitsverbesserer - Es gibt einen optimalen Wert für die Menge an hinzugefügtem Zähigkeitsverbesserer, die mit dem Teilchenabstandsparameter in Beziehung steht;
C. Wirkung der Glasübergangstemperatur des Vorspannmittels - Je niedriger die Glasübergangstemperatur des allgemeinen Elastomers ist, desto besser ist der Zähigkeitseffekt;
D. Einfluss der Grenzflächenfestigkeit zwischen Zähigmacher und Matrixharz - Einfluss der Grenzflächenhaftung auf den Zähigkeitseffekt Unterschiedliche Systeme unterscheiden sich;
E. Wirkung der Elastomer-Zähigkeitsstruktur - bezogen auf Elastomertyp, Vernetzungsgrad usw.
3, die Bindungskraft zwischen den beiden Phasen
Die gute Bindungskraft zwischen den beiden Phasen kann dazu führen, dass die effektive Übertragung zwischen den Phasen mehr Energie verbraucht, wenn Stress auftritt, und die Gesamtleistung des Kunststoffs auf dem Makro ist besser, wobei die Verbesserung der Schlagzähigkeit am wichtigsten ist. Die Bindungskraft kann als die Wechselwirkungskraft zwischen den beiden Phasen verstanden werden: Pfropfcopolymerisation und Blockcopolymerisation stellen typische Methoden zur Erhöhung der Bindungskraft der beiden Phasen dar. Der Unterschied besteht darin, dass sie chemische Bindungen, wie Pfropfcopolymere, durch chemische Syntheseverfahren bilden. HIPS, ABS, Blockcopolymer SBS, Polyurethan.
Beim Vorspannen von vorgespanntem Kunststoff stellt es eine Methode des physikalischen Mischens dar, aber das Prinzip ist das gleiche: Das ideale Mischsystem sollte sein, dass die zwei Komponenten sowohl teilweise kompatibel als auch phasenbildend sind und dass eine Grenzschicht zwischen den Phasen vorhanden ist. Die Molekülketten der zwei Polymere in der Grenzschicht diffundieren miteinander und haben einen ausgeprägten Konzentrationsgradienten.Wenn sie die Kompatibilität zwischen den Mischkomponenten erhöhen, haben sie eine gute Bindungskraft, die wiederum die Diffusion verstärkt und die Grenzfläche diffundiert, wodurch die Grenzfläche vergrößert wird. Die Dicke der Schicht und das heißt, Kunststoff-Zähigkeit ist auch die Schlüsseltechnologie für die Herstellung von Polymer-Legierungen - Polymer-Kompatibilitätstechnologie!
Drittens, was sind die Kunststoff-Schlagfestmacher?
(A) Wie teilt man den üblicherweise in Kunststoffen verwendeten Schlagfestmacher?
1. Vorspannen von Kautschukelastomeren: EPR (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer), Butadien-Kautschuk (BR), Naturkautschuk (NR), Isobutylenkautschuk (IBR), Nitrilkautschuk (NBR) usw. Geeignet für die Zähmodifizierung von Kunstharz;
2. Vorspannen von thermoplastischen Elastomeren: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV usw., zum Vorspannen von Polyolefinen oder unpolaren Harzen, zum Härten von Polymeren, die polare funktionelle Gruppen enthalten, wie Polyester, Polyamide usw. Müssen Kompatibilizer hinzufügen;
3, Schlagfestmachen von Core-Shell-Copolymeren und reaktiven Terpolymeren: ACR (Acrylsäureester), MBS (Methylacrylat-Butadien-Styrol-Copolymere), PTW (Ethylen-Butylacrylat-Methyl) Glycidylacrylat-Copolymer), E-MA-GMA (Ethylen-Methylacrylat-Glycidyl-Methacrylat-Copolymer) usw., die zum Zähmachen von technischen Kunststoffen und Hochtemperatur-Polymerlegierungen verwendet werden;
4, hohe Zähigkeit Kunststoff Blending Schlagzähigkeit: PP / PA, PP / ABS, PA / ABS, HIPS / PPO, PPS / PA, PC / ABS, PC / PBT, etc., Polymer-Legierung Technologie ist zur Herstellung von High-Zähigkeit technischen Kunststoffen Wichtiger Ansatz
5, Verstärken auf andere Arten: Zähmachen von Nanopartikeln (wie Nano-CaCO 3), Vorspannen von Sarin-Harz (DuPont-Metallionomer);
(b) In der tatsächlichen industriellen Produktion kann das Vorspannen modifizierter Kunststoffe in folgende Situationen unterteilt werden:
1, die Zähigkeit des synthetischen Harzes selbst ist ungenügend, und die Zähigkeit muss verbessert werden, um die Verwendungsanforderungen, wie GPPS, Homopolymerisation PP, usw .;
2. Erhebliche Verbesserung der Zähigkeit von Kunststoffen, Realisierung von Super-Zähigkeit und Langzeitgebrauchsanforderungen in Umgebungen mit niedriger Temperatur, wie z. B. superfestes Nylon;
3, das Harz wird gefüllt, das flammhemmende Mittel und andere Änderungen verursachen, dass die Leistung des Materials abnimmt. R n r nThis-Zeit muss effektives Vorspannen durchgeführt werden.
Allgemeine Kunststoffe werden im Allgemeinen durch freie Radikaladditionspolymerisation erhalten.Die molekulare Hauptkette und die Seitenketten enthalten keine polaren Gruppen.Kautschukpartikel und Elastomerpartikel können beim Vorspannen eine bessere Zähigkeitswirkungerzielen, technische Kunststoffe können verwendet werden Es ist im Allgemeinen abgeleitet von der Kondensationspolymerisation.Die Seitenketten oder Endgruppen der Molekülketten enthalten polare Gruppen.Ein Verstärken kann erreicht werden, indem funktionalisierte Gummi- oder Elastomerpartikelmit höherer Zähigkeit zugegeben werden.
Arten von Schlagfestmachern, die üblicherweise in Harzen verwendet werden
Der Schlüssel zur Verbesserung von Kunststoffen ist die Erhöhung der Kapazität, was meinst du?
Im Allgemeinen, wenn eine externe Kraft auf Kunststoff-Grenzflächen-Trenn angewendet, hollowing Basisscher Ausbeute des Absorptionsprozesses, Energiedissipation, die neben unpolaren Kunststoffharz Schlagzähmodifizierung kann es direkt auf ihre gute Elastomerverträglichkeit zugegeben werden wenn das Teilchen (ähnlich kompatibel), andere polare Harze erforderlich sind, eine wirksame Kompatibilisierungsmittel endgültige Zähigkeits Zwecke zu erreichen. Pfropfcopolymers Zähigkeitsmittel Kategorien, wie oben erwähnt, hat die Matrix eine starke gegenseitige Effekte, wie zum Beispiel:
(1) ein epoxyfunktionelles Typ zähmachende Mechanismen: eine Additionsreaktion von Epoxygruppen mit den Polymer endständigen Hydroxyl-, Carboxyl- oder Amingruppen erfolgt nach der Ringöffnung;
(2) Kern-Schale-Zähigkeitsmechanismen: die äußere Komponente ausreichend kompatibel mit der funktionellen Gruppe, fungiert als Gummiverstärkungswirkung;
(3) Ionomer-Vorspannungsmechanismus: Ein physikalisches vernetztes Netzwerk wird durch die Komplexierung zwischen den Metallionen und den Carboxylaten der Polymerkette gebildet und spielt somit eine Rolle beim Vorspannen.
Wenn der Schlagzähigkeitsverbesserer als eine Klasse von Polymeren angesehen wird, kann dieses Prinzip der Kompatibilisierung tatsächlich auf alle Polymermischungen ausgedehnt werden In der folgenden Tabelle werden industriell nützliche Polymermischungen hergestellt und umgesetzt. Sexuelle Expansion ist eine Technologie, die wir anwenden müssen, denn der Schlagzähigkeitsvermittler hat hier eine andere Bedeutung, besonders der Begriff "schlagzähmachender Compatibilizer" und "Grenzflächenemulgator".
Beispiele für Polymerblends mit industriellem Wert und deren Kapazitätserweiterung
X-berichtete Berichte über solche Gemische sind weniger berichtet, keines deutet darauf hin, dass brauchbare Polymergemische für eine wirksame Kompatibilisierung nicht erforderlich sind, Reaktionsvermögen 2 bedeutet, dass Gemische zwischen Gemischen gemischt werden können In-situ-Erzeugung von nützlichen Pfropf- oder Blockcopolymeren zur Erhöhung der Kompatibilität zwischen den Komponenten
Zusammenfassend ist das Kunststoff-Vorspannen sowohl für kristalline als auch für amorphe Kunststoffe gleichermaßen wichtig: Von allgemeinen Kunststoffen über technische Kunststoffe bis hin zu speziellen technischen Kunststoffen wird die Wärmebeständigkeit schrittweise erhöht, der Kostenpreis steigt und damit auch die Zähigkeit. Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit usw. stellen höhere Anforderungen dar. Gleichzeitig stellen sie eine große Herausforderung für die Kunststoffmodifizierungs- und Vorspanntechnologie dar. Das wichtigste und kritischste ist die Aufrechterhaltung einer guten Kompatibilität mit der Matrix und den Komponenten!