Хуванцар бол гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох өндөр полимер агуулсан материал юм. Энэ нь синтетик давирхай ба дүүргэгч, хуванцаржуулагч, тогтворжуулагч, тосолгооны материал, пигмент болон бусад нэмэлтүүдээс бүрдэнэ. Загварчлалыг хөнгөвчлөхийн тулд үйлдвэрлэх, боловсруулах явцад шингэн төлөвт байгаа бөгөөд боловсруулалт дуусахад хатуу хэлбэртэй болно.
Хуванцар гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь синтетик давирхай юм. Давирхайг анх амьтан, ургамлаас ялгардаг липидийн нэрээр нэрлэдэг, тухайлбал, Жилий, Шеллак гэх мэт. Синтетик давирхайг (заримдаа "давирхай" гэж нэрлэдэг) янз бүрийн нэмэлтүүдтэй холилдоогүй полимерүүдийг нэрлэдэг. Давирхай нь хуванцар нийт жингийн 40-100% -ийг эзэлдэг. Хуванцар материалын үндсэн шинж чанарыг голчлон давирхайн шинж чанараар тодорхойлдог боловч нэмэлт нь бас чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хуванцарыг яагаад өөрчлөх шаардлагатай вэ?
"Хуванцар өөрчлөлт" гэж нэрлэдэг нь хуванцар давирхайд нэг буюу хэд хэдэн бодис нэмж, анхны гүйцэтгэлийг өөрчлөх, нэг буюу хэд хэдэн талыг сайжруулах аргыг хэлдэг бөгөөд ингэснээр хэрэглээний цар хүрээг өргөжүүлэх зорилгод хүрдэг. Хувиргасан хуванцар материалыг нэгтгэн "өөрчлөгдсөн хуванцар" гэж нэрлэдэг.
Өнөөдрийг хүртэл хуванцар химийн үйлдвэрлэлийн судалгаа, боловсруулалт нь мянга мянган полимер материалыг нэгтгэсэн бөгөөд үүнээс зөвхөн 100 гаруй нь үйлдвэрлэлийн ач холбогдолтой юм. Хуванцар материалд түгээмэл хэрэглэгддэг давирхайн материалын 90 гаруй хувь нь ерөнхий таван давирхайд (PE, PP, PVC, PS, ABS) төвлөрч байна. Одоогийн байдлаар олон тооны шинэ полимер материалыг нэгтгэх нь маш хэцүү байдаг. нь эдийн засгийн хувьд ч бодит биш юм.
Тиймээс полимер найрлага, бүтэц, гүйцэтгэл, энэ үндсэн дээр одоо байгаа хуванцаруудын өөрчлөлтийг харилцан уялдаатайгаар тохируулан шинэ хуванцар материал үйлдвэрлэх талаар гүнзгий судлах нь хуванцар үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх үр дүнтэй арга зам болсон юм. Сүүлийн жилүүдэд бэлгийн хуванцар үйлдвэрлэлийн салбар нэлээд хөгжиж байна.
Хуванцар модификаци гэдэг нь хуванцар материалын шинж чанарыг хүмүүсийн хүсэн хүлээж буй чиглэлд физик, химийн аргаар эсвэл хоёуланг нь өөрчлөх, эсвэл зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулах, эсвэл зарим шинж чанарыг сайжруулах, эсвэл хуванцар материалаар хангах гэсэн үг юм. Өөрчлөлтийн процесс нь синтетик давирхайг полимержих явцад тохиолддог, өөрөөр хэлбэл химийн өөрчлөлт, жишээлбэл, сополимержилт, залгаас, хөндлөн холболт гэх мэтийг синтетик давирхайг боловсруулах явцад, өөрөөр хэлбэл физик өөрчлөлтөөр хийж болно. дүүргэх, хамтарч холих, сайжруулах гэх мэт.
Хуванцарыг өөрчлөх ямар аргууд байдаг вэ?
1. Дүүргэлтийн өөрчлөлт (эрдэс дүүргэлт)
Ердийн хуванцар дээр органик бус эрдэс (органик) нунтаг нэмж хийснээр хуванцар материалын хатуулаг, хатуулаг, халуунд тэсвэртэй байдлыг сайжруулж болно. Олон төрлийн дүүргэгч байдаг бөгөөд тэдгээрийн шинж чанарууд нь маш нарийн төвөгтэй байдаг.
Хуванцар дүүргэгчийн үүрэг: хуванцар боловсруулалтын гүйцэтгэлийг сайжруулах, физик, химийн шинж чанарыг сайжруулах, эзэлхүүнийг нэмэгдүүлэх, зардлыг бууруулах.
Хуванцар нэмэлтэд тавигдах шаардлага:
(1) Химийн шинж чанар нь идэвхгүй, идэвхгүй, давирхай болон бусад нэмэлтүүдтэй сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй;
(2) хуванцар усны эсэргүүцэл, химийн эсэргүүцэл, цаг агаарын эсэргүүцэл, халуунд тэсвэртэй гэх мэтт нөлөөлөхгүй;
(3) Хуванцар материалын физик шинж чанарыг бууруулдаггүй;
(4) Их хэмжээгээр дүүргэх боломжтой;
(5) Харьцангуй нягтрал нь бага бөгөөд бүтээгдэхүүний нягтралд бага нөлөө үзүүлдэг.
2. Сайжруулсан өөрчлөлт (шилэн шилэн / карбон файбер)
Арматурын арга хэмжээ: шилэн эслэг, карбон файбер зэрэг шилэн материалыг нэмж оруулах замаар.
Өргөтгөх нөлөө: материалын хатуулаг, бат бөх чанар, хатуулаг, халуунд тэсвэртэй байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулж,
Өөрчлөлтийн сөрөг үр дагавар: Гэхдээ олон материал нь гадаргууг сулруулж, завсарлага хийхэд бага суналт үүсгэдэг.
Сайжруулах зарчим:
(1) Хүчитгэсэн материал нь илүү өндөр бат бэх, модультай байдаг;
(2) Давирхай нь угаасаа маш сайн физик, химийн (зэврэлтэнд тэсвэртэй, тусгаарлагч, цацрагийн эсэргүүцэл, агшин зуурын өндөр температурын бууралтын эсэргүүцэл гэх мэт) ба боловсруулах шинж чанартай байдаг;
(3) Давирхайг арматурын материалтай холбосны дараа арматурын материал нь давирхайн механик болон бусад шинж чанарыг сайжруулж, давирхай нь арматурын материалд ачаа шилжүүлэх, дамжуулах үүргийг гүйцэтгэдэг тул бэхэлсэн хуванцар нь маш сайн шинж чанарууд.
3. Өөрчлөлтийг чангатгах
Олон материал хангалттай хатуу биш, хэт хэврэг байдаг. Илүү сайн хатуулаг эсвэл хэт нарийн органик бус материалыг нэмж хийснээр материалын хатуулаг, бага температурын гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Хатуужуулагч: Хатуулсны дараа хуванцарыг хэврэгшилтийг багасгах, цохилтын бат бэх, суналтыг сайжруулах зорилгоор давирхайнд нэмэлт бодис нэмнэ.
Түгээмэл хэрэглэдэг хатууруулагч бодис, ихэвчлэн малын ангидрид залгагдах нийцтэй найруулагч:
Этилен-винил ацетатын сополимер (EVA)
Полиолефин эластомер (POE)
Хлоржуулсан полиэтилен (CPE)
Акрилонитрил-бутадиен-стирол сополимер (ABS)
Стирен-бутадиенийн термопластик эластомер (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Гал тэсвэрлэх чадварыг өөрчлөх (галогенгүй дөл тэсч)
Электрон цахилгаан хэрэгсэл, автомашин гэх мэт олон салбарт материалыг дөл тэсвэрлэх чадвартай байдаг боловч олон хуванцар түүхий эд нь дөл тэсвэрлэх чадвар багатай байдаг. Дөл тэсвэрлэх чадварыг сайжруулж, галд тэсвэртэй бодис нэмж хэрэглэнэ.
Гал тэсвэрлэх чадвар: галд тэсвэртэй, галд тэсвэртэй, галд тэсвэртэй, шатамхай полимерүүдэд дөл тэсвэрлэх чадвартай функциональ нэмэлт бодис гэж нэрлэдэг; ихэнх нь VA (фосфор), VIIA (бром, хлор) ба ⅢA (сурьма, хөнгөн цагаан) элементүүдийн нэгдэл юм.
Молибдений нэгдлүүд, цагаан тугалганы нэгдлүүд, утааг дарах үйлчилгээтэй төмрийн нэгдлүүд нь дөл тэсч ангилалд багтдаг. Эдгээр нь ихэвчлэн хуванцар, ялангуяа полимер хуванцарыг шатаахыг хойшлуулах эсвэл урьдчилан сэргийлэх зорилгоор дөл тэсвэрлэх чадвартай хуванцаруудад ашиглагддаг. Гал асаах, өөрийгөө унтраах, гал авалцахад төвөгтэй болгох.
Хуванцар дөл тэсвэртэй зэрэг: HB, V-2, V-1, V-0, 5VB-ээс 5VA хүртэл алхам алхамаар.
5. Цаг агаарын эсэргүүцлийг өөрчлөх (хөгшрөлтийн эсрэг, хэт ягаан туяаны, бага температурт тэсвэртэй)
Ерөнхийдөө бага температурт хуванцар хүйтэн тэсвэрлэхийг хэлнэ. Хуванцар нь бага температурт хэврэг болдог тул бага температурт хуванцар нь хэврэг болдог. Тиймээс бага температуртай орчинд ашигладаг олон хуванцар бүтээгдэхүүнийг ерөнхийдөө хүйтэнд тэсвэртэй байлгахыг шаарддаг.
Цаг агаарын эсэргүүцэл: Нарны гэрэл, температурын өөрчлөлт, салхи, бороо зэрэг гадны нөхцлүүдийн нөлөөгөөр хуванцар бүтээгдэхүүний бүдгэрэх, өнгө алдах, хагарах, шохойжих, бат бөх чанар буурах зэрэг хөгшрөлтийн цуврал үзэгдлийг хэлнэ. Хэт ягаан туяа нь хуванцар хөгшрөлтийг дэмжих гол хүчин зүйл юм.
6. Өөрчилсөн хайлш
Хуванцар хайлш нь физик хольц буюу химийн залгаас, сополимержих аргыг ашиглан хоёр буюу түүнээс дээш материалыг өндөр үзүүлэлттэй, ажиллагаатай, төрөлжсөн шинэ материал болгон нэг материалын гүйцэтгэлийг сайжруулах эсвэл хоёуланг нь хоёуланг нь хоёуланг нь хоёуланг нь сайжруулахад ашигладаг. Энэ нь одоо байгаа хуванцаруудын гүйцэтгэлийг сайжруулж, сайжруулж, зардлыг бууруулж чаддаг.
Ерөнхий хуванцар хайлш: PVC, PE, PP, PS хайлш гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн технологийг ерөнхийд нь эзэмшсэн байдаг.
Инженерийн хуванцар хайлш: Инженерийн хуванцар (давирхай), үүнд голчлон PC, PBT, PA, POM (polyoxymethylene), PPO, PTFE (polytetrafluoroethylene) болон бусад инженерийн хуванцар холилдох системийг багтаасан хольцыг хэлнэ. өөрчлөгдсөн материал.
PC / ABS хайлшийн хэрэглээний өсөлтийн хурд нь хуванцар салбарт тэргүүлэх байр суурь эзэлдэг. Одоогийн байдлаар PC / ABS хайлшийг судлах нь полимер хайлшийн халуун цэг болж байна.
7. Цирконий фосфатын өөрчлөгдсөн хуванцар
1) Полипропилен PP / органик өөрчлөгдсөн цирконий фосфат OZrP нийлмэл найрлагыг хайлмал хольцоор бэлтгэх ба инженерийн хуванцарт хэрэглэх
Нэгдүгээрт, октадецил диметил гуравдагч амин (DMA) -ийг α-цирконий фосфаттай урвалд оруулж органик аргаар өөрчилсөн цирконий фосфат (OZrP) гаргаж, улмаар OZrP-ийг полипропилен (PP) -тай хольж хайлуулж PP / OZrP-ийн нэгдлийг бэлтгэнэ. 3% -ийн массын фракцтай OZrP-ийг нэмэхэд PP / OZrP нийлмэлийн суналтын бат бэх, цохилтын хүч ба гулзайлтын бат бэхийг тус тус 18. 2%, 62. 5%, 11. 3% тус тус нэмэгдүүлэх боломжтой. цэвэр PP материалтай харьцуулахад. Дулааны тогтвортой байдал мөн мэдэгдэхүйц сайжирсан. Учир нь DMA-ийн нэг үзүүр нь органик бус бодисуудтай харилцан үйлчилж химийн холбоо үүсгэдэг ба урт гинжний нөгөө үзүүр нь РР молекулын гинжинд физик орооцолдон нийлмэлийн суналтын бат бэхийг нэмэгдүүлдэг. Цохилтын нөлөөлөл ба дулааны тогтвортой байдал сайжирсан нь цирконий фосфатаас үүдэлтэй PP нь β талстыг үүсгэдэгтэй холбоотой юм. Хоёрдугаарт, өөрчлөгдсөн PP ба цирконий фосфатын давхаргын харилцан үйлчлэл нь цирконий фосфатын давхаргын хоорондын зайг ихэсгэж, илүү сайн тархдаг тул гулзайлтын хүч нэмэгддэг. Энэхүү технологи нь инженерийн хуванцар материалын гүйцэтгэлийг сайжруулахад тусалдаг.
2) Поливинил спирт / α-цирконий фосфат нанокомпозит ба түүнийг дөл тэсвэртэй материалд хэрэглэх
Поливинил спирт / α-цирконий фосфатын нанокомпозитыг галд тэсвэртэй материал бэлтгэхэд голчлон ашиглаж болно. арга зам нь:
① Нэгдүгээрт, рефлюкс аргыг α-цирконий фосфат бэлтгэхэд ашигладаг.
②Шингэн хатуу харьцаа 100 мл / г-ийн дагуу тоон α-цирконий фосфатын нунтаг авч, ионжуулсан усанд тарааж, этиламины усан уусмалыг тасалгааны температурт соронзон хутгахад дуслаар дусааж, дараа нь тоон диетаноламин нэмж, хэт авианы аргаар боловсруулж ZrP бэлтгэнэ. -Өө усан уусмал.
③Тодорхой хэмжээний поливинил спирт (PVA) -ийг 90 ℃ ионгүйжүүлсэн усанд уусгаад 5% -ийн уусмал хийж, тоон хэмжээний ZrP-OH усан уусмал нэмж, 6-10 цаг үргэлжлүүлэн хутгаж, уусмалыг хөргөөд хэвэнд хийнэ. Өрөөний температурт агаарт хатаана, ойролцоогоор 0.15 мм-ийн нимгэн хальс үүсгэж болно.
ZrP-OH-ийг нэмснээр PVA-ийн задралын анхны температурыг мэдэгдэхүйц бууруулж, улмаар PVA-ийн задралын бүтээгдэхүүний карбонжих урвалыг дэмжихэд тусалдаг. Учир нь ZrP-OH задрах явцад үүссэн полианион нь протрины хүчлийн талбайн үүргийг гүйцэтгэж, PVA хүчил бүлгийн хяргах урвалыг Норриш II урвалаар дамжуулдаг. PVA-ийн задралын бүтээгдэхүүний нүүрсхүчлийн урвал нь нүүрстөрөгчийн давхаргын исэлдэлтийн эсэргүүцлийг сайжруулж, улмаар нийлмэл материалын дөл тэсвэрлэх чадварыг сайжруулдаг.
3) Поливинил спирт (PVA) / исэлдсэн цардуул / α-цирконий фосфатын нанокомпозит ба түүний механик шинж чанарыг сайжруулахад гүйцэтгэх үүрэг
Α-Цирконий фосфатыг соль-гель рефлюкс аргаар нэгтгэж, n-бутиламинаар органик аргаар өөрчилж, OZrP ба PVA-г хольж PVA / α-ZrP нанокомпозит бэлтгэв. Нийлмэл материалын механик шинж чанарыг үр дүнтэй сайжруулах. PVA матриц нь α-ZrP массын 0.8% -ийг агуулсан тохиолдолд нийлмэл материалын суналтын бат бэх ба суналтыг 17. 3% ба 26. Цэвэр PVA-тай харьцуулбал тус тус нэмэгдэнэ. 6%. Учир нь α-ZrP гидроксил нь цардуулын молекулын гидроксилтай хүчтэй устөрөгчийн холбоо үүсгэж улмаар механик шинж чанарыг сайжруулахад хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ дулааны тогтвортой байдал нь ихээхэн нэмэгддэг.
4) Полистирол / органик өөрчлөгдсөн цирконий фосфатын нийлмэл материал ба өндөр температурт боловсруулах нанокомпозит материалд хэрэглэх
α-Цирконий фосфат (α-ZrP) -ийг метиламин (MA) -аар урьдчилан дэмжиж MA-ZrP уусмалыг олж авдаг бөгөөд дараа нь синтезлэгдсэн p-хлорометил стирол (DMA-CMS) уусмалыг MA-ZrP уусмал дээр нэмж хутгана. өрөөний температур 2 d, бүтээгдэхүүнийг шүүж, хатуу хэсгийг нэрмэл усаар угааж хлоргүй болохыг тогтоож, вакуум дотор 80 ℃ температурт 24 цаг хатаана. Эцэст нь нийлмэл материалыг задгай полимержүүлэлтээр бэлтгэдэг. Бөөнөөр полимержих явцад стиролын нэг хэсэг нь цирконий фосфатын ламинатын хооронд орж, полимержих урвал явагдана. Бүтээгдэхүүний дулааны тогтвортой байдал мэдэгдэхүйц сайжирч, полимер их биетэй нийцэх чадвар сайжирч, нанокомпозит материалын өндөр температурт боловсруулах шаардлагыг хангаж чадна.
