Пластика је материјал са високим полимером као главном компонентом. Састоји се од синтетичке смоле и пунила, пластификатора, стабилизатора, мазива, пигмената и других адитива. Током производње и обраде је у флуидном стању да би се олакшало моделирање. По завршетку обраде представља чврст облик.
Главна компонента пластике је синтетичка смола. Смоле су првобитно назване по липидима које излучују животиње и биљке, попут колофонија, шелака итд. Синтетичке смоле (које се понекад називају и „смоле“) односе се на полимере који нису мешани са разним адитивима. Смола чини око 40% до 100% укупне тежине пластике. Основна својства пластике углавном се одређују својствима смоле, али адитиви такође играју важну улогу.
Зашто пластику треба модификовати?
Такозвана „модификација пластике“ односи се на метод промене оригиналних перформанси и побољшање једног или више аспеката додавањем једне или више других супстанци у пластичну смолу, чиме се постиже сврха проширења обима њене примене. Модификовани пластични материјали заједнички се називају „модификована пластика“.
До сада је истраживање и развој хемијске индустрије пластике синтетизовало хиљаде полимерних материјала, од којих је само више од 100 индустријске вредности. Више од 90% смоластих материјала који се обично користе у пластичним масама концентрисано је у пет општих смола (ПЕ, ПП, ПВЦ, ПС, АБС) Тренутно је врло тешко наставити синтетизовати велики број нових полимерних материјала, који није ни економски ни реално.
Стога је дубинско проучавање односа полимерног састава, структуре и перформанси и модификација постојеће пластике на овој основи, како би се произвели одговарајући нови пластични материјали, постало један од ефикасних начина за развој индустрије пластике. Индустрија сексуалне пластике такође је постигла значајан развој последњих година.
Модификација пластике односи се на промену својстава пластичних материјала у смеру који људи очекују физичким, хемијским или обема методама, или да би се значајно смањили трошкови, или побољшала одређена својства, или пластика добила новим функцијама материјала. Поступак модификације може се десити током полимеризације синтетичке смоле, односно хемијска модификација, попут кополимеризације, калемљења, умрежавања итд., Такође се може спровести током обраде синтетичке смоле, односно физичка модификација, као што је нпр. пуњење, ко- Мешање, појачавање итд.
Које су методе модификације пластике?
1. Модификација пуњења (минерално пуњење)
Додавањем неорганског минералног (органског) праха у обичне пластичне масе може се побољшати крутост, тврдоћа и отпорност на топлоту пластичних материјала. Постоји много врста пунила и њихова својства су изузетно сложена.
Улога пластичних пунила: побољшавају перформансе обраде пластике, побољшавају физичка и хемијска својства, повећавају запремину и смањују трошкове.
Захтеви за пластичне адитиве:
(1) Хемијска својства су неактивна, инертна и не реагују штетно са смолом и другим адитивима;
(2) Не утиче на водоотпорност, хемијску отпорност, отпорност на временске услове, отпорност на топлоту итд. Пластике;
(3) Не смањује физичка својства пластике;
(4) Може се пунити у великим количинама;
(5) Релативна густина је мала и има мало утицаја на густину производа.
2. Побољшана модификација (стаклена влакна / угљенична влакна)
Мере ојачања: додавањем влакнастих материјала попут стаклених влакана и угљеничних влакана.
Ефекат побољшања: може значајно побољшати крутост, чврстоћу, тврдоћу и отпорност материјала на топлоту,
Штетни ефекти модификације: Али многи материјали ће проузроковати лошу површину и ниже издужење при прелому.
Принцип побољшања:
(1) Ојачани материјали имају већу чврстоћу и модул;
(2) Смола има мноштво својствених одличних физичких и хемијских (отпорност на корозију, изолацију, отпорност на зрачење, тренутну отпорност на аблацију на високој температури, итд.) И својства обраде;
(3) Након што се смола сложи са материјалом за ојачање, материјал за ојачање може побољшати механичка или друга својства смоле, а смола може играти улогу везивања и преноса оптерећења на материјал за ојачање, тако да ојачана пластика има одлична својства.
3. Модификација каљења
Многи материјали нису довољно жилави и превише крхки. Додавањем материјала са бољом жилавошћу или ултрафиних неорганских материјала може се повећати жилавост и перформансе материјала на ниским температурама.
Средство за каљење: Да би се смањила крхкост пластике након очвршћавања и побољшала њена ударна чврстоћа и издужење, смоли се додаје адитив.
Често коришћени агенси за каљење - углавном компатибилизатор за калемљење малеинске анхидриде:
Етилен-винил ацетат кополимер (ЕВА)
Полиолефински еластомер (ПОЕ)
Хлорисани полиетилен (ЦПЕ)
Акрилонитрил-бутадиен-стирен кополимер (АБС)
Термопластични еластомер стирен-бутадиен (СБС)
ЕПДМ (ЕПДМ)
4. Модификација успоривача горења (безхалогени успоривач горења)
У многим индустријама као што су електронски уређаји и аутомобили, материјали морају да имају успоривање пламена, али многе пластичне сировине имају ниску успоравање пламена. Побољшана успоравање горења може се постићи додавањем успоривача горења.
Успоривачи горења: такође познати као успоривачи горења, успоривачи ватре или успоривачи пожара, функционални адитиви који дају запаљивост пољима запаљивим полимерима; већина њих су ВА (фосфор), ВИИА (бром, хлор) и једињења ⅢА (антимон, алуминијум) елементи.
Молибденова једињења, једињења калаја и једињења гвожђа са ефектима сузбијања дима такође спадају у категорију успоривача пламена. Углавном се користе за пластику са захтевима за успоравање пламена за одлагање или спречавање сагоревања пластике, посебно полимерне пластике. Нека буде дуже за паљење, самогасиво и тешко запаљиво.
Пластични разред успоравања пламена: од ХБ, В-2, В-1, В-0, 5ВБ до 5ВА корак по корак.
5. Модификација отпорности на временске услове (отпорност на старење, анти-ултраљубичасто, отпорност на ниске температуре)
Генерално се односи на отпорност пластике на хладноћу на ниским температурама. Због својствене крхкости пластике на ниским температурама, пластика постаје ломљива на ниским температурама. Због тога се од многих производа од пластике који се користе у окружењима са ниским температурама обично захтева отпорност на хладноћу.
Отпорност на временске утицаје: односи се на низ појава старења као што су изблеђивање, промена боје, пуцање, креда и смањење чврстоће пластичних производа због утицаја спољних услова као што су сунчева светлост, промене температуре, ветар и киша. Ултраљубичасто зрачење је кључни фактор у промоцији старења пластике.
6. Модификована легура
Легура пластике је употреба метода физичког мешања или хемијског калемљења и кополимеризације за припрему два или више материјала у нове перформансе, функционалне и специјализоване нове материјале за побољшање перформанси једног материјала или обоје Сврха својстава материјала. Може побољшати или побољшати перформансе постојеће пластике и смањити трошкове.
Опште пластичне легуре: као што су ПВЦ, ПЕ, ПП, ПС легуре се широко користе, а технологија производње је генерално савладана.
Легура инжењерске пластике: односи се на мешавину инжењерске пластике (смоле), која углавном укључује систем мешања са ПЦ-ом, ПБТ-ом, ПА-ом, ПОМ-ом (полиоксиметилен), ППО-ом, ПТФЕ-ом (политетрафлуоретилен) и другом инжењерском пластиком као главним делом, и АБС смолом модификовани материјали.
Стопа раста употребе легура ПЦ / АБС је у првом плану на пољу пластике. Тренутно је истраживање легура ПЦ / АБС постало жариште истраживања полимерних легура.
7. Пластика модификована цирконијум-фосфатом
1) Припрема композита полипропилена ПП / органског модификованог цирконијум-фосфата ОЗрП методом мешања топљењем и његова примена у инжењерској пластици
Прво, октадецил диметил терцијарни амин (ДМА) реагује са α-цирконијум фосфатом да би се добио органски модификовани цирконијум фосфат (ОЗрП), а затим се ОЗрП стопи са полипропиленом (ПП) за припрему ПП / ОЗрП композита. Када се дода ОЗрП са масеним уделом од 3%, затезна чврстоћа, чврстоћа на удар и чврстоћа на савијање композита ПП / ОЗрП могу се повећати за 18, 2%, 62. 5%, односно 11, 3%, у поређењу са чистим ПП материјалом. Термичка стабилност је такође значајно побољшана. То је зато што један крај ДМА комуницира са неорганским супстанцама да би створио хемијску везу, а други крај дугог ланца физички је запетљан молекуларним ланцем ПП да би се повећала затезна чврстоћа композита. Побољшана чврстоћа на удар и топлотна стабилност су последица стварања β кристала изазваног цирконијум фосфатом. Друго, интеракција између модификованог ПП и слојева цирконијум фосфата повећава растојање између слојева цирконијум фосфата и бољу дисперзију, што резултира повећаном чврстоћом на савијање. Ова технологија помаже у побољшању перформанси инжењерске пластике.
2) Нанокомпозит поливинил алкохол / α-цирконијум фосфат и његова примена у запаљивим материјалима
Нанокомпозити поливинил алкохол / α-цирконијум фосфат се углавном могу користити за припрему материјала који успоравају пламен. начин је:
① Прво се користи метода рефлукса за припрему α-цирконијум фосфата.
②Према односу течност-чврста супстанца од 100 мЛ / г, узмите квантитативни прах α-цирконијум-фосфата и растворите га у дејонизованој води, додајте кап по кап водени раствор етиламина под магнетним мешањем на собној температури, затим додајте количински диетаноламин и ултразвучно третирајте за припрему ЗрП -ОХ водени раствор.
Отопите одређену количину поливинил алкохола (ПВА) у 90 ℃ дејонизованој води да бисте направили 5% раствор, додајте квантитативни водени раствор ЗрП-ОХ, наставите да мешате 6-10 сати, охладите раствор и сипајте у калуп да се сув на ваздуху на собној температури, може се формирати танак филм од око 0,15 мм.
Додатак ЗрП-ОХ значајно смањује почетну температуру разградње ПВА, а истовремено помаже у промоцији реакције карбонизације производа разградње ПВА. То је зато што полианион генерисан током разградње ЗрП-ОХ делује као место протонске киселине да поспешује реакцију смицања ПВА киселинске групе кроз реакцију Норрисх ИИ. Реакција карбонизације продуката разградње ПВА побољшава отпорност угљеничног слоја на оксидацију, побољшавајући тако својства успоравања пламена композитног материјала.
3) Поливинил алкохол (ПВА) / оксидисани скроб / α-цирконијум фосфат нанокомпозит и његова улога у побољшању механичких својстава
Α-цирконијум-фосфат је синтетисан сол-гел методом рефлукса, органски модификован са н-бутиламином, а ОЗрП и ПВА су помешани да би се добио ПВА / α-ЗрП нанокомпозит. Ефикасно побољшати механичке особине композитног материјала. Када ПВА матрица садржи 0,8 мас.% Α-ЗрП, влачна чврстоћа и издужење при прекиду композитног материјала повећавају се за 17, 3% и 26. У поређењу са чистим ПВА, респективно. 6%. То је зато што α-ЗрП хидроксил може да произведе јаку везу водоника са молекуларним хидроксилом скроба, што доводи до побољшаних механичких својстава. Истовремено, термичка стабилност је такође значајно побољшана.
4) Композитни материјал полистирен / органски модификовани цирконијум фосфат и његова примена у високотемпературној обради нанокомпозитних материјала
α-цирконијум-фосфат (α-ЗрП) је претходно подупрт метиламином (МА) да би се добио раствор МА-ЗрП, а затим се синтетизовани раствор п-хлорометил стирена (ДМА-ЦМС) додаје у раствор МА-ЗрП и меша на собне температуре 2 д, производ се филтрира, чврсте супстанце се оперу дестилованом водом да не детектује хлор и суше у вакууму на 80 ° Ц током 24 сата. Коначно, композит се припрема масовном полимеризацијом. Током масовне полимеризације део стирена улази између ламината цирконијум-фосфата и долази до реакције полимеризације. Термичка стабилност производа је значајно побољшана, компатибилност са полимерним телом је боља и може испунити захтеве високотемпературне обраде нанокомпозитних материјала.
