Пластик - бул жогорку компоненти катары жогорку полимер менен материал. Ал синтетикалык чайырдан жана толтургучтардан, пластификаторлордон, стабилизаторлордон, майлоочу майлардан, пигменттерден жана башка кошулмалардан турат. Моделдөөнү жеңилдетүү үчүн өндүрүү жана кайра иштетүү учурунда суюктук абалда болот, иштетүү аяктаганда катуу форма берет.

Пластмасстин негизги курамдык бөлүгү - синтетикалык чайыр. Чайырлар алгач жаныбарлар жана өсүмдүктөр бөлүп чыгарган липиддердин атынан, мисалы, канфоль, шеллак ж.б. Синтетикалык чайырлар (кээде жөн гана "чайырлар" деп да аталат) ар кандай кошулмалар менен аралашпаган полимерлерди билдирет. Чайыр пластиктин жалпы салмагынын болжол менен 40% дан 100% га чейинкисин түзөт. Пластмассалардын негизги касиеттери негизинен чайырдын касиеттери менен аныкталат, бирок кошумчалар дагы чоң роль ойнойт.



Эмне үчүн пластиканы өзгөртүү керек?

"Пластикалык модификация" деп аталган нерсе, анын баштапкы көрсөткүчтөрүн өзгөртүү жана бир же бир нече аспектилерин пластикалык чайырга бир же бир нече башка заттарды кошуу жолу менен өркүндөтүү, ошону менен колдонуу чөйрөсүн кеңейтүү максатына жетүү. Өзгөртүлгөн пластикалык материалдар жалпысынан "модификацияланган пластик" деп аталат.

Ушул кезге чейин пластмассалардын химиялык өнөр жайын изилдөө жана иштеп чыгуу миңдеген полимердик материалдарды синтездеп келген, алардын 100дөн ашыгы гана өнөр жай маанисине ээ. Пластмассада көбүнчө колдонулган чайыр материалдарынын 90% дан ашыгы беш жалпы чайырда топтолгон (PE, PP, PVC, PS, ABS) Учурда көптөгөн жаңы полимердик материалдарды синтездөө улантылышы өтө кыйынга турат. экономикалык да, реалдуу да эмес.

Демек, ылайыктуу жаңы пластик материалдарды өндүрүү үчүн полимердик курамдын, түзүлүштүн жана иштөөнүн ортосундагы байланышты терең изилдеп, ушул негизде бар болгон пластмасса модификациясы, пластмасса өнөр жайын өнүктүрүүнүн натыйжалуу жолдорунун бири болуп калды. Акыркы жылдары сексуалдык пластик өнөр жайы бир топ өнүгүүгө жетишти.

Пластикалык модификация деп физикалык, химиялык же эки ыкма аркылуу адамдар күткөн багытта пластикалык материалдардын касиеттерин өзгөртүү же чыгымдарды бир кыйла төмөндөтүү, же айрым касиеттерин жакшыртуу же пластмассаларды берүү Материалдардын жаңы функциялары. Модификация процесси синтетикалык чайырдын полимеризациясы учурунда болушу мүмкүн, башкача айтканда, химиялык модификация, мисалы, сополимерлөө, кыйыштыруу, кайчылаш байланыштыруу ж.б., синтетикалык чайырды кайра иштетүү учурунда, башкача айтканда, физикалык модификациялоо жүргүзүлүшү мүмкүн. толтуруу, биргелешип аралаштыруу, өркүндөтүү ж.б.

Пластикалык модификациялоонун кандай ыкмалары бар?

1. Толтуруу модификациясы (минералдык толтуруу)

Кадимки пластиктерге органикалык эмес минералдык (органикалык) порошок кошуп, пластмассадан жасалган материалдардын катуулугун, катуулугун жана ысыкка чыдамдуулугун жогорулатууга болот. Толтургучтардын көптөгөн түрлөрү бар жана алардын касиеттери өтө татаал.

Пластик толтургучтардын ролу: пластикти иштетүүнүн натыйжалуулугун жогорулатуу, физикалык жана химиялык касиеттерин жакшыртуу, көлөмүн көбөйтүү жана чыгымдарды азайтуу.

Пластикалык кошулмаларга талаптар:

(1) Химиялык касиеттер активдүү эмес, инерттүү жана чайыр жана башка кошулмалар менен терс реакцияга кирбейт;

(2) Пластмассанын сууга, химиялык туруктуулукка, аба ырайына, ысыкка чыдамдуу ж.б.у.с таасир этпейт;

(3) Пластмассанын физикалык касиеттерин төмөндөтпөйт;

(4) ири көлөмдө толтурса болот;

(5) Салыштырмалуу тыгыздык аз жана буюмдун тыгыздыгына анча таасир этпейт.

2. Өркүндөтүлгөн модификация (айнек була / көмүртек буласы)

Күчөтүү чаралары: айнек буласы жана көмүртек буласы сыяктуу булалуу материалдарды кошуу менен.

Өркүндөтүү таасири: материалдын катуулугун, бекемдигин, катуулугун жана ысыкка туруштук берүүсүн бир кыйла жакшырта алат,

Модификациялоонун терс таасирлери: Бирок көптөгөн материалдар үзгүлтүккө учурап, начарлап, узарып кетишине алып келет.

Өркүндөтүү принциби:

(1) Арматураланган материалдар жогорку күчкө жана модулга ээ;

(2) Чайыр көптөгөн мүнөздүү мыкты физикалык жана химиялык (коррозияга туруштук берүү, изоляция, нурланууга туруштук берүү, ылдамдыкта жогорку температуранын кетишине туруштук берүү ж.б.) жана иштетүү касиеттерине ээ;

(3) Чайыр арматураланган материал менен кошулгандан кийин, арматуралоочу материал чайырдын механикалык же башка касиеттерин жакшыртып, чайыр бекемдөөчү материалга жүктү бириктирип, өткөрүп берүү ролун ойной алат, ошондо күчөтүлгөн пластик мыкты касиеттери.

3. Модификациялоону күчөтүү

Көптөгөн материалдар жетиштүү катаал эмес жана өтө морт. Материалдарды жакшы бышыктыгына же органикалык эмес органикалык материалдарга кошуу менен, материалдардын бышыктыгын жана төмөнкү температурада иштөөсүн жогорулатууга болот.

Катуулатуучу агент: Катуулагандан кийин пластиктин морттугун азайтуу жана анын таасир күчүн жана созулушун жакшыртуу үчүн, чайырга кошумча зат кошулган.

Адатта колдонулуучу катуулатуучу агенттер, негизинен, малеин ангидридин кыйыштыруу үчүн ылайыкташтыруучу шайман:

Этилен-винил ацетат сополимери (EVA)

Полиолефин эластомери (POE)

Хлорлуу полиэтилен (CPE)

Акрилонитрил-бутадиен-стирол сополимери (ABS)

Стирол-бутадиен термопластикалык эластомери (SBS)

EPDM (EPDM)

4. Жалынды өчүргүч модификация (галогенсиз жалын кармоочу)

Электрондук приборлор жана автоунаа сыяктуу көптөгөн тармактарда материалдар отту өчүрүп турушу керек, бирок көптөгөн пластик чийки заттар отту төмөн кармайт. Өрттүн өчүрүлүшүн өрттү өчүргүчтөрдү кошуу менен жетишүүгө болот.

Жалынды өчүргүчтөр: өрттү өчүргүчтөр, өрттү өчүргүчтөр же өрттү өчүргүчтөр деп дагы белгилүү, алар тез күйүп кетүүчү полимерлерге отту өчүрүп туруучу функционалдык кошумчалар; алардын көпчүлүгү VA (фосфор), VIIA (бром, хлор) жана ⅢA (сурьма, алюминий) элементтеринин бирикмелери.

Түтүндү басуучу таасири бар молибден бирикмелери, калай кошулмалары жана темир кошулмалары да отту кармоочу категорияга кирет. Алар, негизинен, пластиктердин, айрыкча полимердик пластмассалардын өрттөлүшүн кечиктирүү же алдын алуу үчүн жалынга чыдамдуу талаптары бар пластмасса үчүн колдонулат. От алдырууну узартып, өзүн өзү өчүрүп, күйгүзүү кыйынга турсун.

Пластикалык жалынга чыдамдуу даража: HB, V-2, V-1, V-0, 5VB ден 5VAга чейин этап менен.

5. Аба-ырайынын туруктуулугун өзгөртүү (картаюуга каршы, ультрафиолет, төмөн температурага туруштук берүү)

Жалпысынан төмөн температурада пластмассалардын муздак каршылыгын билдирет. Пластиктердин мүнөздүү төмөнкү температурадагы морттугунан, төмөнкү температурада пластмассалар морт болуп калат. Ошондуктан, төмөнкү температурада колдонулган көптөгөн пластик буюмдар, адатта, суукка туруштук бериши керек.

Аба ырайынын туруктуулугу: күндүн нурлары, температуранын өзгөрүшү, шамал жана жамгыр сыяктуу тышкы шарттардын таасири менен пластмассадан жасалган буюмдардын солуп калуусу, түсүнүн өзгөрүшү, жарака кетиши, бордоо жана күчүн азайтуу сыяктуу бир катар карылык кубулуштарын билдирет. Ультрафиолет нурлары пластикалык карылыкты жайылтуучу негизги фактор болуп саналат.

6. Өзгөртүлгөн эритме

Пластикалык эритме - бул физикалык аралаштыруу же химиялык кыйыштыруу жана сополимерлөө ыкмаларын колдонуу, бул эки же андан көп материалды жогорку сапаттуу, иштей турган жана атайын бир жаңы материалга даярдап, бир материалдын иштешин жакшыртуу үчүн же материалдык касиеттердин максаты. Ал иштеп жаткан пластмассалардын иштешин жакшыртып же жакшыртып, чыгымдарды азайтышы мүмкүн.

Жалпы пластикалык эритмелер: ПВХ, ПЭ, РР, ПС эритмелери кеңири колдонулат жана өндүрүү технологиясы жалпысынан өздөштүрүлгөн.

Инженердик пластик эритмеси: негизинен PC, PBT, PA, POM (полиоксиметилен), PPO, PTFE (политетрафторэтилен) жана башка инженердик пластмассалар менен аралаштыруу тутумун камтыган инженердик пластиктердин (чайырдын) аралашмасына жана ABS чайырын билдирет. өзгөртүлгөн материалдар.

PC / ABS эритмесин колдонуунун өсүү темпи пластмасса жаатында алдыңкы орунда турат. Азыркы учурда, PC / ABS эритмесин изилдөө полимердик эритмелердин изилдөө түйүнү болуп калды.

7. Цирконий фосфаты өзгөртүлгөн пластик

1) Полипропилен PP / органикалык модификацияланган цирконий фосфат OZrP композициясын эритинди аралаштыруу ыкмасы менен даярдоо жана аны инженердик пластикада колдонуу

Алгач, октацил диметил үчүнчү амин (DMA) а-цирконий фосфаты менен реакцияга кирип, органикалык модификацияланган цирконий фосфатын (OZrP) алат, андан кийин OZrP эрип, полипропилен (PP) менен аралаштырып, PP / OZrP композиттерин даярдайт. Массалык үлүшү 3% болгон OZrP кошулганда, PP / OZrP курамынын созулуу күчүн, сокку күчүн жана ийилүү күчүн 18, 2%, 62. 5% жана 11. 3% га көбөйтүүгө болот. таза PP материалы менен салыштырганда. Жылуулук туруктуулугу да бир кыйла жакшырган. Себеби DMAнын бир учу органикалык эмес заттар менен өз ара аракеттенип, химиялык байланышты түзсө, узун чынжырдын экинчи учу PP молекулярдык чынжыр менен физикалык чырмалышып, курамдын чыңалуу күчүн жогорулатат. Такталган таасирдин бекемдиги жана жылуулуктун туруктуулугу цирконий фосфатынын П-нын β кристаллдарын өндүрүү менен шартталган. Экинчиден, модификацияланган ПП менен цирконий фосфат катмарларынын өз ара аракети цирконий фосфат катмарларынын ортосундагы аралыкты көбөйтөт жана жакшы дисперсияланышат, натыйжада ийилген күч күчөйт. Бул технология инженердик пластмассалардын иштешин жакшыртууга жардам берет.

2) Поливинил спирти / α-цирконий фосфаты нанокомпозит жана аны жалын кармоочу материалдарда колдонуу

Поливинил спирти / α-цирконий фосфат нанокомпозиттери негизинен жалынга чыдамдуу материалдарды даярдоо үчүн колдонулушу мүмкүн. жол:

① Биринчиден, α-цирконий фосфатын даярдоодо рефлюкс ыкмасы колдонулат.

②Сууктук-катуулуктун 100 мл / г катышына ылайык, сандык α-цирконий фосфат порошогун алып, аны иондоштурулган сууга чачып, бөлмө температурасында магниттик аралаштырганда этиламин суу эритмесин тамчылатып кошуп, андан соң сандык диетаноламин кошуп, ZrP даярдаш үчүн ультраүн дарылаңыз. -OH суу эритмеси.

③Поливинил спиртин (PVA) белгилүү бир көлөмүн 90 ℃ иондоштурулган сууга эритип, 5% эритме жасап, сандык ZrP-OH суу эритмесин кошуп, 6-10 саат бою аралаштырып, эритмени муздатып, калыпка куюңуз бөлмө температурасында кургак абада, болжол менен 0,15 мм ичке пленка пайда болушу мүмкүн.

ZrP-OH кошулганда, ПВАнын деградация температурасы кыйла төмөндөйт жана ошол эле учурда PVA деградация продуктуларынын көмүртектешүү реакциясын илгерилетүүгө жардам берет. Себеби ZrP-OH деградациясы учурунда пайда болгон полианион протон кислотасы участкасынын милдетин аткарып, PVA кислота тобунун Norrish II реакциясы аркылуу кыркуу реакциясын алдыга жылдырат. ПВАнын деградация продуктуларынын карбонизация реакциясы көмүртек катмарынын кычкылданууга туруктуулугун жогорулатат жана муну менен курама материалдын жалынга чыдамдуу иштешин жакшыртат.

3) Поливинил спирти (PVA) / кычкылданган крахмал / α-цирконий фосфат нанокомпозит жана анын механикалык касиеттерин жакшыртуудагы ролу

Α-Цирконий фосфаты соль-гел рефлюкс ыкмасы менен синтезделип, n-бутиламин менен органикалык түрдө өзгөртүлүп, OZrP жана PVA аралаштырылып, PVA / α-ZrP нанокомпозитин даярдашкан. Курамдуу материалдын механикалык касиеттерин натыйжалуу жакшыртуу. PVA матрицасында массанын 0,8% α-ZrP бар болгондо, композиттик материалдын сынганда чыңалуу күчү жана узаруусу 17. 3% га жана 26. көбөйгөн, тиешелүүлүгүнө жараша таза PVA. 6%. Себеби α-ZrP гидроксилинин крахмал молекулалык гидроксил менен күчтүү суутек байланышы пайда болушу мүмкүн, бул механикалык касиеттердин жакшырышына алып келет. Ошол эле учурда, жылуулуктун туруктуулугу да бир кыйла жогорулаган.

4) Полистирол / органикалык модификацияланган цирконий фосфат курама материалы жана аны нанокомпозиттик материалдарды жогорку температурада иштетүүдө колдонуу

α-Цирконий фосфатын (α-ZrP) алдын-ала метиламин (MA) колдоп, MA-ZrP эритмесин алат, андан кийин синтезделген р-хлорометил стирол (DMA-CMS) эритмесин MA-ZrP эритмесине кошуп, аралаштырат бөлмө температурасы 2 д, продукт чыпкаланат, катуу заттар дистилляцияланган суу менен жууп, хлорду байкабайт жана вакуумда 80 at температурада 24 саат кургатат. Акыр-аягы, курама полимеризация жолу менен даярдалат. Жапырт полимеризация учурунда цирконий фосфат ламинаттарынын арасына стиролдун бир бөлүгү кирип, полимерленүү реакциясы пайда болот. Продукциянын жылуулукка туруктуулугу бир кыйла жакшырып, полимер корпусу менен шайкештиги жакшырып, нанокомпозиттик материалдарды жогорку температурада иштетүүнүн талаптарына жооп берет.