プラスチックは高分子を主成分とする素材です。合成樹脂とフィラー、可塑剤、安定剤、潤滑剤、顔料、その他の添加剤で構成されています。モデリングを容易にするために、製造および処理中は流動状態にあり、処理が完了すると固体の形状を示します。

プラスチックの主成分は合成樹脂です。樹脂は元々、ロジン、シェラックなど、動植物から分泌される脂質にちなんで名付けられました。合成樹脂（単に「樹脂」と呼ばれることもあります）は、さまざまな添加剤と混合されていないポリマーを指します。樹脂はプラスチックの総重量の約40％から100％を占めます。プラスチックの基本的な性質は主に樹脂の性質によって決まりますが、添加剤も重要な役割を果たします。



なぜプラスチックを変更する必要があるのですか？

いわゆる「プラスチック改質」とは、プラスチック樹脂に他の物質を添加することにより、本来の性能を変化させ、1つ以上の側面を改善し、その適用範囲を拡大することを目的とする方法を指します。改質プラスチック材料は、まとめて「改質プラスチック」と呼ばれます。

これまで、プラスチック化学産業の研究開発は数千のポリマー材料を合成してきましたが、そのうち100を超えるものだけが工業的価値があります。プラスチックに一般的に使用される樹脂材料の90％以上が5つの一般的な樹脂（PE、PP、PVC、PS、ABS）に集中しています。現在、多数の新しいポリマー材料を合成し続けることは非常に困難です。経済的でも現実的でもありません。

したがって、適切な新しいプラスチック材料を製造するために、ポリマーの組成、構造と性能、およびこれに基づいて既存のプラスチックを変更することの関係を詳細に研究することは、プラスチック産業を発展させる効果的な方法の1つになりました。性的プラスチック産業もまた、近年かなりの発展を遂げています。

プラスチックの改質とは、物理的、化学的、またはその両方の方法で人々が期待する方向にプラスチック材料の特性を変更すること、コストを大幅に削減すること、特定の特性を改善すること、またはプラスチックに材料の新しい機能を与えることを指します。修飾プロセスは、合成樹脂の重合中に発生する可能性があり、すなわち、共重合、グラフト化、架橋などの化学的修飾もまた、合成樹脂の処理中に、すなわち、以下のような物理的修飾中に実施することができる。充填、共混合、強化など。

塑性改質の方法は何ですか？

1.充填変更（ミネラル充填）

通常のプラスチックに無機鉱物（有機）粉末を添加することにより、プラスチック材料の剛性、硬度、耐熱性を向上させることができます。フィラーには多くの種類があり、その特性は非常に複雑です。

プラスチックフィラーの役割：プラスチック加工性能の向上、物理的および化学的特性の向上、体積の増加、およびコストの削減。

プラスチック添加剤の要件：

（1）化学的性質は不活性で不活性であり、樹脂やその他の添加剤と悪影響を及ぼしません。

（2）プラスチックの耐水性、耐薬品性、耐候性、耐熱性等に影響を与えません。

（3）プラスチックの物性を低下させません。

（4）大量に充填することができます。

（5）相対密度が小さく、製品の密度にほとんど影響を与えません。

2.強化された変更（グラスファイバー/カーボンファイバー）

補強対策：ガラス繊維や炭素繊維などの繊維材料を追加します。

強化効果：材料の剛性、強度、硬度、耐熱性を大幅に向上させることができます。

改質の悪影響：しかし、多くの材料は、表面の劣化と破断点伸びの低下を引き起こします。

強化の原則：

（1）強化材は強度と弾性率が高くなります。

（2）樹脂は、多くの固有の優れた物理的および化学的（耐食性、絶縁性、耐放射線性、瞬間的な高温アブレーション耐性など）および加工特性を備えています。

（3）樹脂に補強材を配合した後、補強材は樹脂の機械的性質などの特性を向上させ、樹脂は補強材への接着や荷重伝達の役割を果たすことができるため、強化プラスチックは優れた特性。

3.強化の変更

多くの材料は十分に丈夫ではなく、もろすぎます。より靭性の高い材料や超微細無機材料を添加することにより、材料の靭性と低温性能を向上させることができます。

強化剤：硬化後のプラスチックの脆性を低減し、衝撃強度と伸びを向上させるために、樹脂に添加剤を添加しました。

一般的に使用される強化剤-主に無水マレイン酸グラフト相溶化剤：

エチレン酢酸ビニル共重合体（EVA）

ポリオレフィンエラストマー（POE）

塩素化ポリエチレン（CPE）

アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体（ABS）

スチレンブタジエン熱可塑性エラストマー（SBS）

EPDM（EPDM）

4.難燃剤の変更（ハロゲンフリー難燃剤）

電子機器や自動車などの多くの産業では、材料には難燃性が要求されますが、多くのプラスチック原料は難燃性が低くなっています。難燃剤を添加することにより、難燃性を向上させることができます。

難燃剤：難燃剤、難燃剤または難燃剤としても知られ、可燃性ポリマーに難燃性を付与する機能性添加剤。それらのほとんどは、VA（リン）、VIIA（臭素、塩素）、およびⅢA（アンチモン、アルミニウム）元素の化合物です。

モリブデン化合物、スズ化合物、および発煙抑制効果のある鉄化合物も難燃剤のカテゴリーに属します。これらは主に、プラスチック、特にポリマープラスチックの燃焼を遅らせたり防止したりするための難燃性要件のあるプラスチックに使用されます。発火を長くし、自己消火し、発火しにくくします。

プラスチック難燃剤グレード：HB、V-2、V-1、V-0、5VBから5VAまで段階的に。

5.耐候性の変更（耐老化性、耐紫外線性、低温耐性）

一般に、低温でのプラスチックの耐寒性を指します。プラスチックには固有の低温脆性があるため、プラスチックは低温で脆くなります。したがって、低温環境で使用される多くのプラスチック製品は、一般に耐寒性が要求されます。

耐候性：日光、温度変化、風雨などの外的条件の影響によるプラスチック製品の退色、変色、ひび割れ、チョーキング、強度低下などの一連の老化現象を指します。紫外線は、プラスチックの老化を促進する重要な要素です。

6.改質合金

プラスチック合金は、物理的混合または化学的グラフト化および共重合法を使用して、2つ以上の材料を高性能で機能的で特殊な新しい材料に調製し、1つの材料の性能を向上させるか、両方の目的を持ちます。既存のプラスチックの性能を改善または強化し、コストを削減できます。

一般的なプラスチック合金：PVC、PE、PP、PS合金などが広く使用されており、製造技術は一般的に習得されています。

エンジニアリングプラスチック合金：エンジニアリングプラスチック（樹脂）のブレンドを指し、主にPC、PBT、PA、POM（ポリオキシメチレン）、PPO、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）およびその他のエンジニアリングプラスチックを本体とするブレンドシステム、およびABS樹脂を含みます。変更された材料。

PC / ABS合金の使用量の伸び率は、プラスチック分野の最前線にあります。現在、PC / ABS合金の研究は、ポリマー合金の研究のホットスポットになっています。

7.リン酸ジルコニウム変性プラスチック

1）溶融ブレンド法によるポリプロピレンPP /有機変性リン酸ジルコニウムOZrP複合材料の調製とエンジニアリングプラスチックへのその応用

まず、オクタデシルジメチル第三級アミン（DMA）をα-リン酸ジルコニウムと反応させて有機修飾リン酸ジルコニウム（OZrP）を得、次にOZrPをポリプロピレン（PP）と溶融ブレンドしてPP / OZrP複合材料を調製します。質量分率3％のOZrPを添加すると、PP / OZrP複合材料の引張強度、衝撃強度、曲げ強度をそれぞれ18.2％、62.5％、11.3％増加させることができます。純粋なPP材料と比較して。熱安定性も大幅に向上しています。これは、DMAの一端が無機物質と相互作用して化学結合を形成し、長鎖の一端がPP分子鎖と物理的に絡み合って複合材料の引張強度を高めるためです。改善された衝撃強度と熱安定性は、β結晶を生成するためにリン酸ジルコニウムによって誘発されたPPによるものです。第二に、修飾されたＰＰとリン酸ジルコニウム層との間の相互作用は、リン酸ジルコニウム層とより良い分散との間の距離を増加させ、その結果、曲げ強度が増加する。この技術は、エンジニアリングプラスチックの性能を向上させるのに役立ちます。

2）ポリビニルアルコール/α-リン酸ジルコニウムナノコンポジットとその難燃性材料への応用

ポリビニルアルコール/α-リン酸ジルコニウムナノコンポジットは、主に難燃性材料の調製に使用できます。方法は次のとおりです。

①まず、還流法を用いてα-リン酸ジルコニウムを調製します。

②液固比100mL / gに従い、定量的α-リン酸ジルコニウム粉末を脱イオン水に分散させ、室温で磁気攪拌しながらエチルアミン水溶液を滴下し、定量的ジエタノールアミンを添加し、超音波処理してZrPを調製する。 -OH水溶液。

③90℃の脱イオン水に一定量のポリビニルアルコール（PVA）を溶かして5％溶液にし、定量的なZrP-OH水溶液を加え、6〜10時間攪拌を続け、冷却して型に流し込みます。室温で風乾すると、約0.15mmの薄膜が形成されます。

ZrP-OHを添加すると、PVAの初期分解温度が大幅に低下すると同時に、PVA分解生成物の炭化反応が促進されます。これは、ZrP-OHの分解中に生成されたポリアニオンがプロトン酸部位として作用し、ノリッシュII反応を介してPVA酸基の剪断反応を促進するためです。 ＰＶＡの分解生成物の炭化反応は、炭素層の耐酸化性を改善し、それにより、複合材料の難燃性能を改善する。

3）ポリビニルアルコール（PVA）/酸化デンプン/α-リン酸ジルコニウムナノコンポジットおよび機械的特性の改善におけるその役割

α-リン酸ジルコニウムをゾル-ゲル還流法で合成し、n-ブチルアミンで有機修飾し、OZrPとPVAをブレンドしてPVA /α-ZrPナノコンポジットを調製しました。複合材料の機械的特性を効果的に改善します。 PVAマトリックスに0.8質量％のα-ZrPが含まれている場合、複合材料の引張強度と破断点伸びは、純粋なPVAと比較してそれぞれ17.3％と26増加します。 6％。これは、α-ZrPヒドロキシルがデンプン分子ヒドロキシルと強い水素結合を生成し、それが機械的特性の改善につながるためです。同時に、熱安定性も大幅に向上します。

4）ポリスチレン/有機修飾リン酸ジルコニウム複合材料とその高温処理ナノ複合材料への応用

α-リン酸ジルコニウム（α-ZrP）をメチルアミン（MA）であらかじめ支持してMA-ZrP溶液を得た後、合成したp-クロロメチルスチレン（DMA-CMS）溶液をMA-ZrP溶液に加え、室温２日、生成物を濾過し、固形物を蒸留水で洗浄して塩素が検出されないようにし、真空中８０℃で２４時間乾燥させる。最後に、複合材料は塊状重合によって調製されます。塊状重合では、スチレンの一部がリン酸ジルコニウム積層板の間に侵入し、重合反応が起こります。製品の熱安定性が大幅に向上し、ポリマー本体との適合性が向上し、ナノコンポジット材料の高温処理の要件を満たすことができます。