Plastmassa asosiy komponent sifatida yuqori polimerga ega materialdir. U sintetik qatronlar va plomba moddalari, plastifikatorlar, stabilizatorlar, moylash materiallari, pigmentlar va boshqa qo'shimchalardan iborat. Modellashtirishni osonlashtirish uchun ishlab chiqarish va qayta ishlash jarayonida suyuqlik holatida, qayta ishlash tugagandan so'ng qattiq shaklni taqdim etadi.

Plastmassaning asosiy komponenti sintetik qatronlardir. Qatronlar dastlab hayvonlar va o'simliklar tomonidan ajratilgan lipidlar nomi bilan atalgan, masalan, rozin, qobiq va boshqalar. Sintetik qatronlar (ba'zan "qatronlar" deb ham yuritiladi) har xil qo'shimchalar bilan aralashtirilmagan polimerlarga ishora qiladi. Qatron plastikning umumiy og'irligining taxminan 40% dan 100% gacha. Plastmassalarning asosiy xususiyatlari asosan qatronlar xossalari bilan belgilanadi, ammo qo'shimchalar ham muhim rol o'ynaydi.



Nima uchun plastikni o'zgartirish kerak?

"Plastmassa modifikatsiyasi" deb ataladigan narsa, uning dastlabki ishlash ko'rsatkichlarini o'zgartirish va plastik qatronga bir yoki bir nechta boshqa moddalarni qo'shish orqali bir yoki bir nechta jihatlarni yaxshilash va shu bilan uning qo'llanilish doirasini kengaytirish maqsadiga erishishdir. O'zgartirilgan plastik materiallar birgalikda "o'zgartirilgan plastmassa" deb nomlanadi.

Hozirgi kunga qadar plastik kimyo sanoatining izlanishlari va rivojlanishi minglab polimer materiallarni sintez qildi, ulardan atigi 100 dan ortig'i sanoat ahamiyatiga ega. Odatda plastmassalarda ishlatiladigan qatron moddalarining 90% dan ortig'i beshta umumiy qatronlar (PE, PP, PVX, PS, ABS) tarkibida to'plangan, hozirgi vaqtda ko'p miqdordagi yangi polimer materiallarni sintez qilishni davom ettirish juda qiyin. na iqtisodiy, na real.

Shuning uchun polimer tarkibi, tuzilishi va ishlash ko'rsatkichlari o'rtasidagi bog'liqlikni chuqur o'rganish va shu asosda mavjud bo'lgan plastmassalarni o'zgartirish, mos keladigan yangi plastik materiallar ishlab chiqarish plastik sanoatini rivojlantirishning samarali usullaridan biri bo'ldi. So'nggi yillarda jinsiy plastmassa sanoati ham sezilarli rivojlanishga erishdi.

Plastik modifikatsiya plastik materiallarning xususiyatlarini odamlar tomonidan fizikaviy, kimyoviy yoki har ikkala usul orqali kutilgan yo'nalishda o'zgartirishni yoki xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirishni yoki ba'zi xususiyatlarni yaxshilashni yoki plastmassalarga berishni materiallarning yangi funktsiyalari. Modifikatsiyalash jarayoni sintetik qatronni polimerizatsiyasi paytida yuz berishi mumkin, ya'ni kopolimerizatsiya, payvandlash, o'zaro bog'lanish va boshqalar kabi kimyoviy modifikatsiya sintetik qatronni qayta ishlash jarayonida ham amalga oshirilishi mumkin, ya'ni jismoniy modifikatsiya, masalan. to'ldirish, birgalikda aralashtirish, oshirish va boshqalar.

Plastik modifikatsiyalash usullari qanday?

1. To'ldirishni o'zgartirish (minerallarni to'ldirish)

Oddiy plastmassalarga noorganik mineral (organik) kukun qo'shib, plastik materiallarning qattiqligi, qattiqligi va issiqqa chidamliligi yaxshilanishi mumkin. To'ldiruvchilarning ko'p turlari mavjud va ularning xususiyatlari nihoyatda murakkabdir.

Plastik plomba moddalarining roli: plastmassani qayta ishlash ko'rsatkichlarini yaxshilash, fizikaviy va kimyoviy xususiyatlarini yaxshilash, hajmini oshirish va xarajatlarni kamaytirish.

Plastik qo'shimchalarga qo'yiladigan talablar:

(1) kimyoviy xususiyatlar harakatsiz, inert va qatron va boshqa qo'shimchalar bilan salbiy ta'sir ko'rsatmaydi;

(2) plastmassaning suvga chidamliligi, kimyoviy qarshilik, ob-havoga chidamliligi, issiqlikka chidamliligi va boshqalarga ta'sir qilmaydi;

(3) plastmassaning fizik xususiyatlarini kamaytirmaydi;

(4) Ko'p miqdorda to'ldirish mumkin;

(5) nisbiy zichlik kichik va mahsulot zichligiga ozgina ta'sir qiladi.

2. Kengaytirilgan modifikatsiya (shisha tolasi / uglerod tolasi)

Mustahkamlash choralari: shisha tolasi va uglerod tolasi kabi tolali materiallarni qo'shib.

Yaxshilash effekti: materialning qattiqligini, mustahkamligini, qattiqligini va issiqlikka chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi,

Modifikatsiyaning salbiy ta'siri: Ammo ko'plab materiallar tanaffus paytida sirtning past bo'lishiga va pastroq cho'zilishga olib keladi.

Kuchaytirish printsipi:

(1) mustahkamlangan materiallar yuqori quvvat va modulga ega;

(2) qatronlar o'ziga xos mukammal fizikaviy va kimyoviy (korroziyaga chidamliligi, izolyatsiya, radiatsiyaga chidamliligi, bir zumda yuqori haroratni pasayishiga qarshilik va boshqalar) va ishlov berish xususiyatlariga ega;

(3) Qatron mustahkamlovchi material bilan biriktirilgandan so'ng, mustahkamlovchi material qatronning mexanik yoki boshqa xususiyatlarini yaxshilashi mumkin va qatronlar mustahkamlovchi materialga biriktiruvchi va yuk o'tkazuvchi rol o'ynashi mumkin, shuning uchun mustahkamlangan plastmassa ajoyib xususiyatlar.

3. Modifikatsiyani kuchaytirish

Ko'p materiallar etarlicha qattiq emas va juda mo'rt. Yaxshi pishiqlik yoki o'ta ingichka noorganik materiallarga ega materiallarni qo'shib, materiallarning qattiqligi va past harorat ko'rsatkichlarini oshirish mumkin.

Qattiqlashtiruvchi vosita: Qattiqlashgandan keyin plastmassaning mo'rtligini kamaytirish va uning ta'sir kuchini va cho'zilishini yaxshilash uchun qatronga qo'shimcha moddasi qo'shiladi.

Odatda maleik angidridli payvandlash uchun moslashtiruvchi vositalar.

Etilen-vinil asetat kopolimeri (EVA)

Poliolefin elastomeri (POE)

Xlorli polietilen (CPE)

Akrilonitril-butadien-stirol kopolimeri (ABS)

Stiren-butadienli termoplastik elastomer (SBS)

EPDM (EPDM)

4. Olovni ushlab turuvchi modifikatsiya (halogensiz olovni ushlab turuvchi)

Elektron qurilmalar va avtomobillar kabi ko'plab sohalarda materiallar olovni ushlab turishi talab qilinadi, ammo ko'plab plastik xom ashyolarda past olovga chidamlilik mavjud. Yaxshilangan olovni ushlab turishga olovni ushlab turuvchi vositalarni qo'shish orqali erishish mumkin.

Olovni ushlab turuvchi moddalar: shuningdek, olovni ushlab turuvchi moddalar, yong'inga qarshi yoki o't o'chiruvchi moddalar, yonuvchan polimerlarga alevni ushlab turuvchi funktsional qo'shimchalar; ularning aksariyati VA (fosfor), VIIA (brom, xlor) va DA (antimon, alyuminiy) elementlarining birikmalari.

Molibden birikmalari, qalay birikmalari va tutunni bostiruvchi ta'sirga ega temir birikmalari ham olovni ushlab turuvchi toifaga kiradi. Ular asosan plastmassalarni, ayniqsa, polimer plastmassalarini yoqishni kechiktirish yoki oldini olish uchun olovga chidamli talablarga ega bo'lgan plastmassalar uchun ishlatiladi. Yonishni uzoqroq qiling, o'z-o'zini o'chiring va qiyin yoqing.

Plastmassa olovga chidamli darajasi: HB, V-2, V-1, V-0, 5VB dan 5VA gacha bosqichma-bosqich.

5. Ob-havoga qarshilik modifikatsiyasi (qarishga qarshi, ultrabinafsha, past haroratga qarshilik)

Odatda past haroratlarda plastiklarning sovuqqa chidamliligi nazarda tutiladi. Plastmassalarning o'ziga xos past haroratli mo'rtligi tufayli, past haroratlarda plastmassalar mo'rt bo'ladi. Shuning uchun, past haroratli muhitda ishlatiladigan ko'plab plastmassa mahsulotlarning odatda sovuqqa chidamliligi talab qilinadi.

Ob-havoga chidamlilik: quyosh nurlari, harorat o'zgarishi, shamol va yomg'ir kabi tashqi sharoitlarning ta'siri tufayli plastik mahsulotlarning rangsizlanishi, rangini o'zgartirish, yorilish, bo'rlash va kuchini pasaytirish kabi bir qator qarish hodisalarini anglatadi. Ultraviyole nurlanish plastik qarishni rag'batlantiruvchi asosiy omil hisoblanadi.

6. O'zgartirilgan qotishma

Plastik qotishma - bu fizik aralashtirish yoki kimyoviy payvandlash va kopolimerizatsiya usullaridan foydalanib, ikki yoki undan ortiq materialni yuqori sifatli, funktsional va ixtisoslashgan yangi materialga tayyorlash uchun bitta materialning ishlashini yaxshilash yoki ikkalasiga ham ega bo'lish kerak. U mavjud plastiklarning ish faoliyatini yaxshilashi yoki yaxshilashi va xarajatlarni kamaytirishi mumkin.

Umumiy plastik qotishmalar: PVX, PE, PP, PS qotishmalari keng qo'llaniladi va ishlab chiqarish texnologiyasi odatda o'zlashtirildi.

Muhandislik plastik qotishmasi: asosan korpus, PBT, PA, POM (polioksimetilen), PPO, PTFE (politetrafloroetilen) va boshqa muhandislik plastmassalari bilan aralashtirish tizimini o'z ichiga olgan muhandislik plastmassalari (qatronlar) va tormoz qatroni. o'zgartirilgan materiallar.

Kompyuter / tormoz qotishmasidan foydalanishning o'sish sur'atlari plastik sohada birinchi o'rinda turadi. Hozirgi vaqtda PC / ABS qotishmalarini o'rganish polimer qotishmalarining tadqiqot nuqtasiga aylandi.

7. Zirkonyum fosfat modifikatsiyalangan plastmassa

1) Polipropilen PP / organik modifikatsiyalangan zirkonyum fosfat OZrP kompozitsiyasini eritish usulida tayyorlash va uni muhandislik plastmassalarida qo'llash

Birinchidan, oktadesil dimetil uchlamchi amin (DMA) a-zirkonyum fosfat bilan reaksiyaga kirishib, organik ravishda o'zgartirilgan zirkonyum fosfat (OZrP) oladi, so'ngra OZrP PP / OZrP kompozitsiyalarini tayyorlash uchun polipropilen (PP) bilan eritiladi. Massa ulushi 3% bo'lgan OZrP qo'shilganda, PP / OZrP kompozitsiyasining tortishish kuchi, ta'sir kuchi va egiluvchanligi mos ravishda 18. 2%, 62. 5% va 11. 3% ga oshirilishi mumkin. sof PP materialiga nisbatan. Termal barqarorlik ham sezilarli darajada yaxshilanadi. Buning sababi shundaki, DMA ning bir uchi noorganik moddalar bilan o'zaro aloqada bo'lib, kimyoviy bog'lanishni hosil qiladi, va uzun zanjirning boshqa uchi PP molekulyar zanjiri bilan jismonan bog'lanib, kompozitning tortishish kuchini oshiradi. Yaxshilangan zarba kuchi va termal barqarorlik zirkonyum fosfat tomonidan ishlab chiqarilgan PP g kristallarini ishlab chiqarish bilan bog'liq. Ikkinchidan, o'zgartirilgan PP va tsirkonyum fosfat qatlamlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir zirkonyum fosfat qatlamlari orasidagi masofani oshiradi va yaxshi tarqaladi, natijada egilish kuchi oshadi. Ushbu texnologiya muhandislik plastiklarining ish faoliyatini yaxshilashga yordam beradi.

2) Polivinil spirt / a-zirkonyum fosfat nanokompozitsiyasi va uni olovga chidamli materiallarda qo'llash

Polivinil spirt / a-zirkonyum fosfat nanokompozitlari asosan olovga chidamli materiallarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin. yo'l:

① Birinchidan, a-zirkonyum fosfat tayyorlash uchun qaytarilish usuli qo'llaniladi.

② Suyuqlik-qattiq nisbati 100 ml / g ga binoan miqdoriy a-zirkonyum fosfat kukunini oling va uni deionizatsiya qilingan suvda tarqatib yuboring, xona haroratida magnit aralashtirish ostida tomchilatib etilamin suvli eritmasini qo'shing, so'ngra miqdoriy dietanolamin qo'shing va ultratovush bilan davolashda ZrP tayyorlang. -OH suvli eritmasi.

③Polivinil spirtining (PVA) ma'lum miqdorini 90 ℃ deiyonizlangan suvda eritib, 5% li eritma hosil qiling, miqdoriy ZrP-OH suvli eritmasini qo'shing, 6-10 soat davomida aralashtirishda davom eting, eritmani sovutib, qolipga quying. xona haroratida havo quruq, taxminan 0,15 mm ingichka plyonka hosil bo'lishi mumkin.

ZrP-OH qo'shilishi PVA ning dastlabki parchalanish haroratini sezilarli darajada pasaytiradi va shu bilan birga PVA degradatsiyasi mahsulotlarining karbonlash reaktsiyasini rag'batlantirishga yordam beradi. Buning sababi shundaki, ZrP-OH ning parchalanishi paytida hosil bo'lgan polianion, Norrish II reaktsiyasi orqali PVA kislota guruhining kesish reaktsiyasini rag'batlantirish uchun proton kislotasi joyi vazifasini bajaradi. PVA parchalanish mahsulotlarining karbonizatsiya reaktsiyasi uglerod qatlamining oksidlanish qarshiligini yaxshilaydi va shu bilan kompozitsion materialning olovga chidamli ishlashini yaxshilaydi.

3) Polivinil spirt (PVA) / oksidlangan kraxmal / a-zirkonyum fosfat nanokompozit va uning mexanik xususiyatlarini yaxshilashdagi roli

B-zirkonyum fosfat sol-gel reflyuks usuli bilan sintez qilindi, n-butilamin bilan organik ravishda modifikatsiya qilindi va OZrP va PVA PVA / a-ZrP nanokompozitsiyasini tayyorlash uchun aralashtirildi. Kompozit materialning mexanik xususiyatlarini samarali ravishda yaxshilang. PVA matritsasida a-ZrP massasining 0,8% bo'lsa, kompozitsion materialning uzilish kuchi va uzayishi 17. 3% ga va 26 ga ko'payadi. Sof PVA bilan taqqoslaganda. 6%. Buning sababi shundaki, a-ZrP gidroksil kraxmal molekulyar gidroksil bilan kuchli vodorod bog'lanishini hosil qilishi mumkin, bu esa mexanik xususiyatlarning yaxshilanishiga olib keladi. Shu bilan birga, issiqlik barqarorligi ham sezilarli darajada yaxshilanadi.

4) Polistirol / organik modifikatsiyalangan zirkonyum fosfat kompozit material va uni yuqori haroratli ishlov berish nanokompozit materiallarida qo'llash

a-zirkonyum fosfat (a-ZrP) MA-ZrP eritmasini olish uchun metilamin (MA) tomonidan oldindan quvvatlanadi va keyin sintezlangan p-xlorometil stirol (DMA-CMS) eritmasi MA-ZrP eritmasiga qo'shiladi va aralashtiriladi xona harorati 2 d, mahsulot filtrlanadi, xlor yo'qligini aniqlash uchun qattiq moddalar distillangan suv bilan yuviladi va vakuumda 24 soat davomida 80 at da quritiladi. Va nihoyat, kompozit ommaviy polimerizatsiya bilan tayyorlanadi. Katta miqdordagi polimerizatsiya jarayonida stirolning bir qismi zirkonyum fosfat laminatlar orasiga kiradi va polimerlanish reaktsiyasi paydo bo'ladi. Mahsulotning termal barqarorligi sezilarli darajada yaxshilanadi, polimer tanasi bilan mosligi yaxshiroq va u nanokompozit materiallarni yuqori haroratda qayta ishlash talablariga javob berishi mumkin.