პლასტიკური არის მასალა, რომლის მთავარი კომპონენტია მაღალი პოლიმერი. იგი შედგება სინთეზური ფისისა და შემავსებლისგან, პლასტიზატორებისგან, სტაბილიზატორებისგან, საპოხი მასალებისაგან, პიგმენტებისგან და სხვა დანამატებისგან. წარმოებისა და დამუშავების პროცესში იგი თხევად მდგომარეობაშია, რათა ხელი შეუწყოს მოდელირებას, დამუშავების დასრულებისას იგი მყარ ფორმას წარმოადგენს.

პლასტმასის მთავარი კომპონენტია სინთეზური ფისი. ფისებს თავდაპირველად ასახელებენ ცხოველებისა და მცენარეების მიერ გამოყოფილი ლიპიდების, მაგალითად, როზინის, შელეკის და ა.შ. სინთეზური ფისები (ზოგჯერ მათ უბრალოდ უწოდებენ "ფისებს") პოლიმერებს, რომლებიც არ არის შერეული სხვადასხვა დანამატებთან. ფისი შეადგენს პლასტმასის მთლიანი წონის დაახლოებით 40% -დან 100% -ს. პლასტმასის ძირითადი თვისებები ძირითადად განისაზღვრება ფისოვანი თვისებებით, მაგრამ მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დანამატებიც.



რატომ უნდა მოდიფიცირდეს პლასტიკი?

ე.წ. "პლასტიკური მოდიფიკაცია" გულისხმობს მისი ორიგინალი მუშაობის შეცვლისა და ერთი ან მეტი ასპექტის გაუმჯობესების მეთოდს პლასტმასის ფისში ერთი ან მეტი სხვა ნივთიერების დამატებით, ამით მისი გამოყენების სფეროს გაფართოების მიზნის მისაღწევად. შეცვლილი პლასტმასის მასალები ერთობლივად მოიხსენიება როგორც "შეცვლილი პლასტმასი".

ამ დროისთვის პლასტმასის ქიმიური მრეწველობის კვლევა და განვითარება ასინთეზირებს ათასობით პოლიმერული მასალის, საიდანაც მხოლოდ 100-ზე მეტია სამრეწველო მნიშვნელობის. პლასტიკაში ჩვეულებრივ გამოყენებული ფისოვანი მასალების 90% -ზე მეტი კონცენტრირებულია ხუთ ზოგად ფისებში (PE, PP, PVC, PS, ABS). ამჟამად ძალიან რთულია დიდი რაოდენობით ახალი პოლიმერული მასალების სინთეზის გაგრძელება, რომლებიც არც ეკონომიურია და არც რეალისტური.

ამრიგად, პლასტმასის ინდუსტრიის განვითარების ერთ-ერთ ეფექტურ საშუალებად იქცა პოლიმერების შემადგენლობას, სტრუქტურასა და მუშაობას შორის ურთიერთკავშირის სიღრმისეული შესწავლა და ამ საფუძველზე არსებული პლასტმასის შეცვლა, შესაფერისი ახალი პლასტმასის მასალების წარმოებისთვის. სექსუალური პლასტმასის ინდუსტრიამ ბოლო წლებში მნიშვნელოვან განვითარებას მიაღწია.

პლასტიკური მოდიფიკაცია გულისხმობს პლასტმასის მასალების თვისებების შეცვლას იმ მიმართულებით, რომელსაც ადამიანები ელიან ფიზიკური, ქიმიური ან ორივე მეთოდით, ან ხარჯების მნიშვნელოვნად შემცირება, ან გარკვეული თვისებების გაუმჯობესება, ან პლასტმასის მასალების ახალი ფუნქციების მიცემა. მოდიფიკაციის პროცესი შეიძლება მოხდეს სინთეზური ფისოვანი პოლიმერიზაციის დროს, ანუ ქიმიური მოდიფიკაცია, როგორიცაა კოპოლიმერიზაცია, მყნობა, გადაკვეთა და ა.შ., ასევე შეიძლება განხორციელდეს სინთეზური ფისის დამუშავების დროს, შევსება, თანამშრომლობის შერევა, გაძლიერება და ა.შ.

რა მეთოდებით ხდება პლასტიკური მოდიფიკაცია?

1. შევსების მოდიფიკაცია (მინერალური შევსება)

არაორგანული მინერალური (ორგანული) ფხვნილის დამატებით ჩვეულებრივი პლასტმასის საშუალებით შეიძლება გაუმჯობესდეს პლასტიკური მასალების სიმკვრივე, სიმტკიცე და სითბოს წინააღმდეგობა. შემავსებლის მრავალი ტიპი არსებობს და მათი თვისებები უკიდურესად რთულია.

პლასტმასის შემავსებლის როლი: პლასტმასის დამუშავების მუშაობის გაუმჯობესება, ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გაუმჯობესება, მოცულობის გაზრდა და ხარჯების შემცირება.

პლასტიკური დანამატების მოთხოვნები:

(1) ქიმიური თვისებები არააქტიურია, ინერტულია და არ ახდენს უარყოფით რეაქციას ფისსა და სხვა დანამატებზე;

(2) არ მოქმედებს პლასტმასის წყლის წინააღმდეგობაზე, ქიმიურ წინააღმდეგობაზე, ამინდის წინააღმდეგობაზე, სითბოს წინააღმდეგობაზე და ა.შ.

(3) არ ამცირებს პლასტმასის ფიზიკურ თვისებებს;

(4) შესაძლებელია დიდი რაოდენობით შევსება;

(5) ფარდობითი სიმკვრივე მცირეა და მცირე გავლენას ახდენს პროდუქტის სიმკვრივეზე.

2. გაძლიერებული მოდიფიკაცია (მინის ბოჭკოვანი / ნახშირბადის ბოჭკოვანი)

გამაძლიერებელი ზომები: ბოჭკოვანი მასალების დამატებით, როგორიცაა მინის ბოჭკოვანი და ნახშირბადის ბოჭკოვანი.

გაძლიერების ეფექტი: მას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მასალის სიმტკიცე, სიმტკიცე, სიმტკიცე და სითბოს წინააღმდეგობა,

მოდიფიკაციის უარყოფითი გავლენა: მაგრამ მრავალი მასალა გამოიწვევს ცუდი ზედაპირის და ქვედა გახანგრძლივებას შესვენების დროს.

გაძლიერების პრინციპი:

(1) რკინა მასალებს აქვთ უფრო მაღალი სიმტკიცე და მოდული;

(2) ფისს აქვს მრავალი თანდაყოლილი შესანიშნავი ფიზიკური და ქიმიური (კოროზიის წინააღმდეგობა, იზოლაცია, რადიაციული წინააღმდეგობა, მყისიერი მაღალი ტემპერატურის აბლაციის წინააღმდეგობა და ა.შ.) და დამუშავების თვისებები;

(3) მას შემდეგ, რაც ფისი აძლიერებს გამაძლიერებელ მასალას, გამაძლიერებელ მასალას შეუძლია გააუმჯობესოს ფისოვანი მექანიკური ან სხვა თვისებები, ხოლო ფისს შეუძლია შეასრულოს შემაერთებელი და გადატვირთვის როლი გამაძლიერებელ მასალზე, ისე, რომ გამაგრებულ პლასტმასს აქვს შესანიშნავი თვისებები.

3. გამკაცრებადი მოდიფიკაცია

ბევრი მასალა არ არის საკმარისად მკაცრი და ძალიან მყიფე. უკეთესი სიმკვრივის ან ულტრაიისფერი არაორგანული მასალების მასალების დამატებით, შეიძლება გაიზარდოს მასალების სიმტკიცე და დაბალი ტემპერატურის შესრულება.

გამამკვრივებელი აგენტი: გამკვრივების შემდეგ პლასტმასის მტვრევადობის შესამცირებლად და მისი ზემოქმედების სიმტკიცისა და გახანგრძლივების მიზნით, ფისს დაემატა დანამატი.

ხშირად გამოყენებული გამამკვრივებელი საშუალებები - ძირითადად მალეინის ანჰიდრიდის მყნობისთვის თავსებადი:

ეთილენ-ვინილის აცეტატის კოპოლიმერი (EVA)

პოლიოლეფინი ელასტომერი (POE)

ქლორირებული პოლიეთილენის (CPE)

აკრილონიტრილ-ბუტადიენ-სტირონის კოპოლიმერი (ABS)

სტირონ-ბუტადიენის თერმოპლასტიკური ელასტომერი (SBS)

EPDM (EPDM)

4. ალის შემანარჩუნებელი მოდიფიკაცია (ჰალოგენური ალის შემანარჩუნებელი)

ბევრ ინდუსტრიაში, როგორიცაა ელექტრონული საყოფაცხოვრებო ტექნიკა და ავტომობილები, მასალებს სჭირდებათ ალის შეფერხება, მაგრამ ბევრ პლასტმასის ნედლეულს აქვს დაბალი ალის შეფერხება. გაუმჯობესებული ალის ჩამორჩენა შეიძლება მიღწეულ იქნას ალის შემანელებლების დამატებით.

ალის შემანელებლები: ასევე ცნობილია, როგორც აალების შემანელებლები, ხანძარსაწინააღმდეგო ან ხანძარსაწინააღმდეგო საშუალებები, ფუნქციონალური დანამატები, რომლებიც ალის შეფერხებას ანიჭებენ აალებად პოლიმერებს; მათი უმეტესობაა VA (ფოსფორი), VIIA (ბრომი, ქლორი) და ⅢA (სტიბიუმი, ალუმინის) ელემენტების ნაერთები.

მოლიბდენის ნაერთები, თუნუქის ნაერთები და რკინის ნაერთები, რომლებსაც აქვთ კვამლის დამთრგუნველი მოქმედება, ასევე მიეკუთვნება ალის შემანარჩუნებელ კატეგორიას. ისინი ძირითადად გამოიყენება პლასტმასისთვის, რომელსაც გააჩნია ალის შემანარჩუნებელი მოთხოვნები, პლასტმასის, განსაკუთრებით პოლიმერული პლასტმასის დაწვის შეფერხების ან თავიდან ასაცილებლად. გახანგრძლივება ანთება, თვითგაქრობა და გაძნელება.

პლასტმასის აალების შემაფერხებელი ხარისხი: HB, V-2, V-1, V-0, 5VB– დან 5VA ეტაპობრივად.

5. ამინდის წინააღმდეგობის შეცვლა (დაბერების საწინააღმდეგო, ულტრაიისფერი, დაბალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა)

ზოგადად ეხება პლასტმასის ცივ წინააღმდეგობას დაბალ ტემპერატურაზე. პლასტმასის თანდაყოლილი დაბალი ტემპერატურის მტვრევადობის გამო, პლასტმასა მყიფე ხდება დაბალ ტემპერატურაზე. ამიტომ, ზოგადად, ბევრ პლასტმასის პროდუქტს, რომელიც გამოიყენება დაბალი ტემპერატურის პირობებში, საჭიროა ცივი წინააღმდეგობის გაწევა.

ამინდის წინააღმდეგობა: ეხება დაბერების ფენომენების სერიას, როგორიცაა ქრვა, ფერის შეცვლა, გაბზარვა, ცარცება და პლასტმასის პროდუქტების სიმტკიცის შემცირება, გარე პირობების, მაგალითად, მზის, ტემპერატურის ცვლილებების, ქარისა და წვიმის გავლენის გამო. ულტრაიისფერი გამოსხივება პლასტმასის დაბერების ხელშემწყობი ძირითადი ფაქტორია.

6. მოდიფიცირებული შენადნობი

პლასტიკური შენადნობი არის ფიზიკური შერწყმის ან ქიმიური გადანერგვისა და კოპოლიმერიზაციის მეთოდების გამოყენება ორი ან მეტი მასალის მოსამზადებლად მაღალპროდუქტიულ, ფუნქციონალურ და სპეციალიზირებულ ახალ მასალაში, ერთი მასალის მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ან ორივეს აქვს მატერიალური თვისებების მიზანი. მას შეუძლია გააუმჯობესოს ან გააძლიეროს არსებული პლასტმასის შესრულება და შეამციროს ხარჯები.

ზოგადი პლასტიკური შენადნობები: როგორიცაა PVC, PE, PP, PS შენადნობები ფართოდ გამოიყენება და წარმოების ტექნოლოგია ზოგადად აითვისა.

პლასტიკური შენადნობის შენადნობი: ეხება საინჟინრო პლასტმასის (ფისოვანი) ნაზავს, ძირითადად, PC, PBT, PA, POM (პოლიოქსიმეთილენის), PPO, PTFE (პოლიტეტრაფლუოროეთილენის) და სხვა საინჟინრო პლასტმასის შერწყმის სისტემას, როგორც მთავარ კორპუსს და ABS ფისოს შეცვლილი მასალები.

PC / ABS შენადნობის გამოყენების ზრდის ტემპი წარმოადგენს პლასტმასის ველში. დღეისათვის PC / ABS შენადნობების კვლევა გახდა პოლიმერული შენადნობების საკვლევი წერტილი.

7. ცირკონიუმის ფოსფატის მოდიფიცირებული პლასტიკა

1) პოლიპროპილენის PP / ორგანული მოდიფიცირებული ცირკონიუმის ფოსფატის OZrP კომპოზიტის მომზადება დნობის შერწყმის მეთოდით და მისი გამოყენება საინჟინრო პლასტმასებში

პირველ რიგში, ოქტადეცილ დიმეთილ მესამეული ამინი (DMA) რეაგირებს α- ცირკონიუმის ფოსფატთან და მიიღებს ორგანულად მოდიფიცირებულ ცირკონიუმის ფოსფატს (OZrP), შემდეგ კი OZrP დნება დნედ პოლიპროპილენთან (PP) შერეული PP / OZrP კომპოზიტების მოსამზადებლად. როდესაც OZrP 3% მასობრივი წილით დაემატება, PP / OZrP კომპოზიტის დაძაბულობის სიძლიერე, დარტყმა და სიმაგრის ძალა შეიძლება გაიზარდოს, შესაბამისად, 18,2% -ით, 62,5% -ით და 11,3% -ით, სუფთა PP მასალთან შედარებით. ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა თერმული სტაბილურობა. ეს იმიტომ ხდება, რომ DMA ერთი ბოლო ურთიერთქმედებს არაორგანულ ნივთიერებებთან და ქმნის ქიმიურ კავშირს, ხოლო გრძელი ჯაჭვის მეორე ბოლო ფიზიკურად არის ჩახლართული PP მოლეკულურ ჯაჭვთან კომპოზიტის სიმკვრივის გასაძლიერებლად. ზემოქმედების გაუმჯობესებული სიძლიერე და თერმული სტაბილურობა განპირობებულია ცირკონიუმის ფოსფატით გამოწვეული PP- ით და წარმოქმნის β კრისტალებს. მეორეც, მოდიფიცირებულ PP– სა და ცირკონიუმის ფოსფატის შრეებს შორის ურთიერთქმედება ზრდის ცირკონიუმის ფოსფატის შრეებს შორის მანძილს და უკეთეს დისპერსიას, რის შედეგადაც იზრდება მომატება ძალა. ეს ტექნოლოგია ხელს უწყობს საინჟინრო პლასტმასის მუშაობის გაუმჯობესებას.

2) პოლივინილის სპირტი / α- ცირკონიუმის ფოსფატის ნანოკომპოზიტი და მისი გამოყენება აალების შემანარჩუნებელ მასალებში

პოლივინილის სპირტი / α-ცირკონიუმის ფოსფატის ნანოკომპოზიტები შეიძლება ძირითადად გამოყენებულ იქნას ალი შემაფერხებელი მასალების მოსამზადებლად. გზა არის:

① პირველი, რეფლუქსის მეთოდი გამოიყენება α- ცირკონიუმის ფოსფატის მოსამზადებლად.

100 მლ / გ თხევადი და მყარი თანაფარდობის მიხედვით, აიღეთ რაოდენობრივი α- ცირკონიუმის ფოსფატის ფხვნილი და გაფანტეთ იგი დეიონიზებულ წყალში, დაამატეთ ეთილამინის წყალხსნარი წვეთობრივად მაგნიტური მორევის პირობებში ოთახის ტემპერატურაზე, შემდეგ დაამატეთ რაოდენობრივი დიეტანოლამინი და ულტრაბგერითი დამუშავება ZrP მოსამზადებლად -OH წყალხსნარი.

Iss გახსენით პოლივინილის სპირტის (PVA) გარკვეული რაოდენობა 90 ℃ დეიონიზირებულ წყალში 5% -იანი ხსნარის დასამზადებლად, დაამატეთ რაოდენობრივი ZrP-OH წყალხსნარი, გააგრძელეთ მორევა 6-10 საათის განმავლობაში, გააცივეთ ხსნარი და ჩაასხით ყუთში მშრალი ჰაერი ოთახის ტემპერატურაზე, შეიძლება შეიქმნას დაახლოებით 0.15 მმ თხელი ფილმი.

ZrP-OH დამატებით მნიშვნელოვნად ამცირებს PVA- ს საწყისი დეგრადაციის ტემპერატურას და ამავდროულად ხელს უწყობს PVA დეგრადაციის პროდუქტების კარბონიზაციის რეაქციას. ეს ხდება იმის გამო, რომ ZrP-OH დეგრადაციის დროს წარმოქმნილი პოლიანიონი მოქმედებს, როგორც პროტონის მჟავას ადგილი, ხელს უწყობს PVA მჟავას ჯგუფის შემცირების რეაქციას Norrish II რეაქციის საშუალებით. PVA– ს დეგრადაციის პროდუქტების ნახშირბადის რეაქცია აუმჯობესებს ნახშირბადის ფენის დაჟანგვის წინააღმდეგობას, ამით აუმჯობესებს კომპოზიციური მასალის ალი შემაფერხებელ მუშაობას.

3) პოლივინილის სპირტი (PVA) / დაჟანგული სახამებელი / α- ცირკონიუმის ფოსფატის ნანოკომპოზიტი და მისი როლი მექანიკური თვისებების გაუმჯობესებაში

Α- ცირკონიუმის ფოსფატი სინთეზირდა სოლ-გელი რეფლუქსის მეთოდით, ორგანულად მოდიფიცირებული იყო n- ბუტილამინით, და OZrP და PVA აირია PVA / α-ZrP ნანოკომპოზიტის მოსამზადებლად. ეფექტურად გააუმჯობესოს კომპოზიციური მასალის მექანიკური თვისებები. როდესაც PVA მატრიცა შეიცავს 0,8% მასა α-ZrP, tensile ძალა და მოგრძო კომპოზიციური მასალის გაწყვეტისას იზრდება 17,3% და 26. შედარებით სუფთა PVA. 6% ეს იმიტომ ხდება, რომ α-ZrP ჰიდროქსილს შეუძლია წარმოქმნას ძლიერი წყალბადის კავშირი სახამებლის მოლეკულურ ჰიდროქსილთან, რაც იწვევს მექანიკური თვისებების გაუმჯობესებას. ამავე დროს, თერმული სტაბილურობა ასევე მნიშვნელოვნად არის გაუმჯობესებული.

4) პოლისტიროლის / ორგანულად მოდიფიცირებული ცირკონიუმის ფოსფატის კომპოზიციური მასალა და მისი გამოყენება მაღალტემპერატურული დამუშავების ნანოკომპოზიტურ მასალებში

α-ცირკონიუმის ფოსფატი (α-ZrP) წინასწარ ემყარება მეთილამინს (MA) MA-ZrP ხსნარის მისაღებად, შემდეგ კი სინთეზირებული p- ქლორომეთილ სტირონის (DMA-CMS) ხსნარი ემატება MA-ZrP ხსნარს და აღვივებს მას ოთახის ტემპერატურა 2 d, პროდუქტი გაფილტრულია, მყარი ნივთიერებები გარეცხილია გამოხდილი წყლით, რომ არ მოხდეს ქლორის შემცველობა და ვაკუუმში გაშრეს 80 ℃ 24 საათის განმავლობაში. დაბოლოს, კომპოზიტი მზადდება ნაყარი პოლიმერიზაციის გზით. ნაყარი პოლიმერიზაციის დროს, სტირონის ნაწილი შედის ცირკონიუმის ფოსფატის ლამინატებს შორის და ხდება პოლიმერიზაციის რეაქცია. პროდუქტის თერმული მდგრადობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა, პოლიმერულ კორპუსთან თავსებადობა უკეთესია და მას შეუძლია დააკმაყოფილოს ნანოკომპოზიციური მასალების მაღალი ტემპერატურის დამუშავების მოთხოვნები.