Hoje, o papel dos plásticos modificados na vida nacional está se tornando cada vez mais importante, especialmente nas áreas de automóveis, eletrodomésticos, etc. Para plásticos com muitos tipos de tecnologia plástica modificada, a tecnologia de endurecimento de plástico tem sido academicamente E pesquisa e atenção na indústria, porque a tenacidade do material, muitas vezes tem uma influência decisiva sobre a aplicação do produto.Este artigo irá responder a várias perguntas sobre o endurecimento de plástico:
1. Como testar e avaliar a resistência do plástico?
2, qual é o princípio de endurecimento de plástico?
3, quais são os endurecedores comumente usados?
4, que métodos de endurecimento de plástico estão lá?
5. Como entender que o endurecimento deve ser adicionado primeiro?
Primeiro, a caracterização de desempenho da tenacidade plástica
- material mais rígido é mais difícil de deformar, quanto maior for a dureza do mais facilmente deformado
Dureza e relativamente rígido, o objecto reflecte um grau de dificuldade de propriedades de deformação, o material mais rígido não é propenso a deformação, maior será a tenacidade, a mais facilmente deformado. Geralmente, quanto maior a rigidez, dureza, resistência à tracção, módulo de extensão (módulo de Young), resistência à flexão, módulo de flexão maior e, inversamente, quanto maior for a dureza, resistência ao impacto e alongamento à ruptura maior resistência ao impacto expressa como uma ranhura ou força para resistir ao impacto do artigo. geralmente refere-se à energia de spline gerando absorvida antes da ruptura. resistência ao impacto com uma forma estriada, métodos de teste e amostras de condições apresentam valores diferentes, e, portanto, não pode voltar para as propriedades básicas do material.
- Os resultados de diferentes métodos de teste de impacto não podem ser comparados
Existem vários métodos para teste de impacto, dependendo da temperatura de teste: Existem três tipos de impacto à temperatura ambiente, impacto de baixa temperatura e impacto de alta temperatura; de acordo com o estado de força da amostra, pode ser dividido em impacto de flexão, impacto de viga, impacto de tração, impacto de torção E choque de cisalhamento; De acordo com a energia e o número de impactos, pode ser dividido em um grande impacto de energia e teste de impacto de energia múltipla.Muitos materiais ou diferentes usos podem escolher diferentes métodos de teste de impacto, e obter resultados diferentes, estes O resultado não pode ser comparado.
Em segundo lugar, o mecanismo de endurecimento de plástico e fatores de influência
(A) teoria da banda de cisalhamento
No sistema de mistura de plásticos endurecidos de borracha, o papel das partículas de borracha tem principalmente dois aspectos:
Em um aspecto, uma concentração de tensão no centro do corpo de base para induzir um grande número de faixas de prata e uma zona de cisalhamento;
Por outro lado, o controle de manias desenvolvimento atempado dos grãos de prata desenvolvido para rescisão sem rachaduras destrutivos.
Prata linhas de campo ponta de stress pode ser induzido por as bandas de cisalhamento manias terminada. Quando a zona de esforço cortante fissuras quando estendida também para prevenir o desenvolvimento de fissuras. Mania e produzir grandes quantidades de zona de corte no material submetidas a uma tensão desenvolvimento e consome uma grande quantidade de energia, de modo a que a dureza do material é melhorado. cabelo estresse fissuras mostrou fenómeno macroscópico, é gerada e associada com a banda de corte do pescoço, que se comportam de maneira diferente em matriz de plástico diferente.
Por exemplo, a matriz HIPS tem menos ductilidade, estriações de prata, tensão mais branca, maior volume de veios de prata, substancialmente a mesma dimensão lateral, sem alongamento do decote, PVC temperado, alta tenacidade de matriz e rendimento é causado principalmente por faixas de cisalhamento. Há gargalos finos, sem esbranquiçamento do estresse, o HIPS / PPO, linhas de prata, faixas de cisalhamento ocupam uma proporção considerável, e os fenômenos esbranquiçados cervicais e de estresse ocorrem simultaneamente.
(b) Existem três fatores principais que afetam o efeito de endurecimento dos plásticos.
1, as características da resina matriz
Estudos mostraram que melhorar a tenacidade da resina matriz é benéfico para melhorar o efeito de endurecimento do plástico temperado.A resistência da resina da matriz pode ser melhorada das seguintes maneiras:
Aumentar o peso molecular da resina de matriz, de modo que a distribuição do peso molecular torna-se estreito; e cristalinidade por controlar se ou não o grau de cristalinidade, tamanho de cristal e da forma cristalina para melhorar a tenacidade, etc Por exemplo, PP é adicionado como uma taxa de cristalização aumentando agente de nucleação, de refinamento do gro para. aumentar a resistência à fractura.
2, as características e a quantidade de endurecedor
A. Efeito do tamanho das partículas do endurecedor de fase dispersa - elastómero para endurecer plásticos, as diferentes propriedades da resina de base, o valor óptimo do diâmetro da fase dispersa não é o mesmo elastómero por exemplo, HIPS tamanho de partículas de borracha no valor óptimo. é 0.8-1.3μm, tamanho de partícula ABS óptima de cerca de 0,3 um de diâmetro óptimo, PVC modificado ABS de cerca de 0,1 um.
B. Efeito da quantidade de endurecedor - Não é um valor óptimo da quantidade de endurecedor é acrescentado, a qual está relacionada com os parâmetros de interpartículas distância;
C. Efeito da Temperatura de Transição do Vidro do Agente de Endurecimento - Quanto menor a temperatura de transição vítrea do elastômero geral, melhor o efeito de endurecimento;
D. Influência da resistência interfacial entre endurecedor e resina de matriz - Efeito da resistência de ligação interfacial no efeito de endurecimento Diferentes sistemas diferem;
E. Efeito da estrutura do endurecedor de elastômero - relacionado ao tipo de elastômero, grau de reticulação, etc.
3, a força de ligação entre as duas fases
A boa força de ligação entre as duas fases pode permitir que a transmissão efetiva entre as fases consuma mais energia quando a tensão ocorre, e o desempenho geral do plástico na macro é melhor, entre eles, a melhoria da resistência ao impacto é a mais significativa. A força de ligação pode ser entendida como a força de interação entre as duas fases copolimerização de enxerto e copolimerização em bloco são métodos típicos para aumentar a força de ligação das duas fases.A diferença é que eles formam ligações químicas, tais como copolímeros enxertados, por métodos de síntese química. HIPS, ABS, Copolímero em Bloco SBS, Poliuretano.
Para endurecer plásticos temperados, é um método de mistura física, mas o princípio é o mesmo: o sistema ideal de mistura deve ser que os dois componentes são parcialmente compatíveis e formadores de fases, e existe uma camada interfacial entre as fases. As cadeias moleculares dos dois polímeros na camada interfacial difundem-se entre si e possuem um gradiente de concentração distinto, aumentando a compatibilidade entre os componentes de mistura, têm boa força de ligação, que aumenta a difusão e difunde a interface, aumentando a interface. A espessura da camada E isto, isto é, o endurecimento do plástico é também a tecnologia chave para a preparação de ligas de polímero - tecnologia de compatibilidade com polímeros!
Em terceiro lugar, quais são os agentes de endurecimento de plástico? Como dividir?
(A) Como dividir o agente de endurecimento comumente usado em plásticos
1, o corpo elástico de borracha de têmpera: EPR (etileno-propileno), EPDM (EPDM), borracha de butadieno (BR), borracha natural (NR), borracha de butilo (IBR), borracha de nitrilo (NBR), etc. ; as resinas plásticas adequadas para endurecer;
2, têmpera elastómeros termoplásticos: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV e semelhantes; resinas de poliolefina não polares usados para a têmpera, endurecimento de polímeros utilizados poliésteres, poliamidas e semelhantes contendo um grupo funcional polar quando o agente compatibilizante ser adicionado;
3, núcleo - concha tipo de copolímero e de tenacidade terpolímero reacções: ACR (acrilatos), os MBS (metacrilato - butadieno - estireno), PTW (etileno - acrilato de butilo - metilo copolímero de metacrilato de glicidilo), e-MA-GMA (etileno - acrilato de metilo - metacrilato de glicidilo), utilizado para endurecer ligas de plásticos e polímeros de alta temperatura;
4, a dureza elevada Tenacificação plástico: PP / PA, PP / ABS, PA / ABS, o HIPS / PPO, PPS / PA, PC / ABS, PC / PBT e semelhantes; uma liga de polímero tecnologia de produção de alta tenacidade plástico Abordagem importante
5, Endurecimento de outras maneiras: Endurecimento de nanopartículas (tais como nano-CaCO3), endurecimento de resina de sarin (ionômero de metal DuPont);
(b) Na produção industrial real, o endurecimento de plásticos modificados pode ser dividido nas seguintes situações:
1, A tenacidade da resina sintética em si é insuficiente, e a tenacidade precisa ser melhorada para atender aos requisitos de uso, como GPPS, homopolimerização PP, etc .;
2. Melhore significativamente a tenacidade dos plásticos, realize a super tenacidade e os requisitos de uso a longo prazo em ambientes de baixa temperatura, como o nylon super resistente;
3, a resina é preenchida, o retardador de chama e outras modificações causam o desempenho do material para diminuir.Neste momento, o endurecimento efetivo deve ser realizado.
Os plásticos gerais são geralmente obtidos por polimerização por adição de radical livre.A cadeia principal molecular e as cadeias laterais não contêm grupos polares.Adicionar partículas de borracha e partículas de elastômero ao endurecer pode obter um efeito de endurecimento melhor; É geralmente derivado da polimerização por condensação As cadeias laterais ou os grupos terminais das cadeias moleculares contêm grupos polares, o que pode ser obtido pela adição de partículas de borracha ou elastômero funcionalizadas com maior tenacidade.
Tipos de agentes de endurecimento comumente usados em resinas
A chave para endurecer os plásticos é aumentar a capacidade - pro, o que você acha?
Em geral, quando a força externa é aplicada para descolamento da interface plástico, rendimento de corte na base esvaziamento do processo de absorção, a dissipação de energia, além de resina de plástico não-polar endurecer ele pode ser adicionado directamente à sua boa compatibilidade elastómero quando a partícula (princípio semelhante compatível), outras resinas polares são necessários para atingir um compatibilizador eficaz fins de endurecimento finais. agente categorias copolímero de enxerto de endurecimento, como mencionado acima, a matriz terá uma forte mútuo Função, por exemplo:
(1) Mecanismo de endurecimento com o grupo funcional epoxi: Após a abertura do anel do grupo epoxi, ocorre uma reacção de adição com o grupo hidroxilo polimérico, grupo carboxilo ou grupo amina;
(2) Mecanismo de endurecimento tipo núcleo-casca: O grupo funcional externo é totalmente compatível com os componentes, e a borracha tem um efeito de endurecimento;
(3) Mecanismo de endurecimento do ionómero: Uma rede reticulada física é formada pela complexação entre os iões metálicos e os carboxilatos da cadeia polimérica, desempenhando assim um papel no endurecimento.
De fato, se o agente de endurecimento é considerado como uma classe de polímeros, este princípio de compatibilização pode ser estendido a todas as misturas de polímeros.Na tabela a seguir, quando industrialmente preparando misturas úteis de polímeros, a reação A expansão sexual é uma tecnologia que devemos aplicar, neste ponto, o agente de endurecimento tem um significado diferente: o termo “compatibilizante de endurecimento” e “emulsificante interfacial” são especialmente atraentes!
Exemplos de misturas de polímeros com valor industrial e sua capacidade de expansão
X - relatórios relatados de tais misturas são menos relatados, nenhum - indica que misturas de polímeros úteis não são necessárias para a compatibilização efetiva, a reatividade 2 - indica que misturas podem ser misturadas entre misturas Geração in-situ de copolímeros de enxerto ou bloco úteis para aumentar a compatibilidade entre os componentes
Em resumo, o endurecimento do plástico é igualmente importante para plásticos cristalinos e amorfos.Desde plásticos em geral, plásticos de engenharia para plásticos especiais de engenharia, a resistência ao calor é aumentada gradualmente, o preço de custo está aumentando, e assim é a resistência a endurecedores. Resistência ao calor, resistência ao envelhecimento, etc., apresentam requisitos mais elevados e, ao mesmo tempo, é um grande teste para a modificação de plásticos e tecnologia de endurecimento, sendo a mais importante e mais crítica para manter uma boa compatibilidade com a matriz e componentes!