U plasticu hè un materiale cun altu polimeru cum'è cumpunente principale. Hè cumpostu di resina sintetica è di riempitivi, plastificanti, stabilizzanti, lubrificanti, pigmenti è altri additivi. Hè in un statu fluidu durante a fabricazione è a trasfurmazione per facilità a mudellazione, Presenta una forma solida quandu a trasfurmazione hè finita.
U cumpunente principale di u plasticu hè a resina sintetica. E resine sò uriginale chjamate dopu à lipidi secreti da animali è piante, cum'è colofonia, gommalacca, ecc. E resine sintetiche (qualchì volta chjamate solu "resine") si riferenu à i polimeri chì ùn sò micca stati mischiati cù vari additivi. A resina conta circa 40% à 100% di u pesu tutale di u plasticu. E pruprietà di basa di e plastiche sò determinate principalmente da e pruprietà di a resina, ma l'additivi anu ancu un rolu impurtante.
Perchè u plasticu deve esse mudificatu?
A cosiddetta "mudificazione plastica" si riferisce à u metudu per cambià e so prestazioni originali è migliurà unu o più aspetti aghjunghjendu una o più altre sostanze à a resina plastica, uttenendu cusì u scopu di allargà u so campu di applicazione. I materiali plastichi mudificati sò cullettivamente chjamati "plastichi modificati".
Sin'à avà, a ricerca è u sviluppu di l'industria chimica di i plastichi anu sintetizatu millaie di materiali polimerichi, di i quali solu più di 100 sò di valore industriale. Più di u 90% di i materiali di resina cumunemente aduprati in i plastichi sò cuncentrati in e cinque resine generali (PE, PP, PVC, PS, ABS) Oghje, hè assai difficiule di cuntinuà à sintetizà un gran numeru di novi materiali polimerici, chì ùn hè nè ecunomicu nè realistu.
Dunque, un studiu approfonditu di a relazione trà a composizione di i polimeri, a struttura è e prestazioni, è a mudificazione di e materie plastiche esistenti nantu à sta basa, per pruduce novi materiali plastichi adatti, hè diventatu unu di i modi efficaci per sviluppà l'industria di a plastica. L'industria di e plastiche sessuale hà ancu realizatu un sviluppu considerableu in l'ultimi anni.
A mudificazione in plastica si riferisce à cambià e pruprietà di e materie plastiche in a direzzione prevista da e persone per mezu di metudi fisichi, chimichi o di i dui metudi, o per riduce significativamente i costi, o per migliurà certe proprietà, o per dà à e materie plastiche Nuove funzioni di i materiali. U prucessu di mudificazione pò accade durante a polimerizazione di a resina sintetica, vale à dì, mudificazione chimica, cum'è copolimerizazione, innestazione, reticulazione, ecc., Pò esse ancu realizatu durante a trasfurmazione di a resina sintetica, vale à dì, mudificazione fisica, cum'è riempimentu, co- Miscelazione, valorizazione, ecc.
Chì sò i metudi di mudificazione plastica?
1. Modificazione di riempimentu (riempimentu minerale)
Aggiunendu polvere minerale inorganica (organica) à i plastichi urdinarii, a rigidità, a durezza è a resistenza à u calore di e materie plastiche ponu esse migliurate. Ci hè parechji tippi di riempitrici è e so pruprietà sò estremamente cumplesse.
U rolu di i riempitivi di plastica: migliurà e prestazioni di trasfurmazione di u plasticu, migliurà e proprietà fisiche è chimiche, aumentanu u vulume, è riduce i costi.
Requisiti per l'additivi plastichi:
(1) E pruprietà chimiche sò inattive, inerte, è ùn reagiscenu micca avversamente cù a resina è altri additivi;
(2) Ùn influenza micca a resistenza à l'acqua, a resistenza chimica, a resistenza à u clima, a resistenza à u calore, ecc. Di u plasticu;
(3) Ùn riduce micca e pruprietà fisiche di u plasticu;
(4) Pò esse riempitu in grandi quantità;
(5) A densità relativa hè chjuca è hà pocu effetti nantu à a densità di u pruduttu.
2. Mudificazione avanzata (fibra di vetru / fibra di carbonu)
Misure di rinfurzamentu: aghjunghjendu materiali fibrosi cum'è fibra di vetru è fibra di carbonu.
Effettu di Rinfurzamentu: pò migliurà significativamente a rigidità, a forza, a durezza è a resistenza à u calore di u materiale,
Effetti avversi di a mudificazione: Ma parechji materiali causeranu una superficia scarsa è un allungamentu più bassu à a rumpitura.
Principiu di valurizazione:
(1) I materiali rinfurzati anu più forza è modulu;
(2) A Resina hà assai inerenti eccellenti fisiche è chimiche (resistenza à a corrosione, isolamentu, resistenza à a radiazione, resistenza istantanea à l'ablazione à alta temperatura, ecc.) È proprietà di trasfurmazione;
(3) Dopu chì a resina sia cumposta cù u materiale di rinfurzamentu, u materiale di rinfurzamentu pò migliurà e pruprietà meccaniche o altre proprietà di a resina, è a resina pò ghjucà u rolu di incollà è di trasferisce a carica à u materiale di rinfurzamentu, affinchì u plasticu rinfurzatu eccellenti pruprietà.
3. Modificazione di rinfurzà
Parechji materiali ùn sò micca abbastanza duri è troppu fragili. Aggiunendu materiali cun una migliore durezza o materiali inorganici ultrafini, a durezza è e prestazioni à bassa temperatura di i materiali ponu esse aumentate.
Agente di rinfurzamentu: Per riduce a fragilità di u plasticu dopu à l'indurimentu, è migliurà a so forza d'impattu è l'allungamentu, un additivu aghjuntu à a resina.
Agenti di rinfurzamentu cumunemente aduprati -per anzi tuttu anidride maleica chì innesta compatibilizante:
Copolimero di etilene-vinil acetatu (EVA)
Elastomeri di poliolefina (POE)
Polietilene Cloruratu (CPE)
Copolimeru acrilonitrile-butadienu-stirene (ABS)
Elastomere termoplasticu stirene-butadiene (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Mudificazione ritardante di fiamma (ritardante di fiamma senza alogeni)
In parechje industrie cume apparecchi elettronichi è automobili, i materiali sò tenuti à avè ritardanza di fiamma, ma parechje materie prime plastiche anu bassa ritardanza di fiamma. A ritardanza di fiamma migliorata pò esse ottenuta aghjunghjendu ritardanti di fiamma.
Ritardanti di fiamma: cunnisciuti ancu cum'è ritardanti di fiamma, ritardanti di u focu o ritardanti di u focu, additivi funzionali chì conferenu ritardanza di fiamma à i polimeri infiammabili; a maiò parte di elle sò VA (fosforu), VIIA (bromu, cloru) è Cumposti di elementi ⅢA (antimoniu, alluminiu).
I cumposti di molibdenu, cumposti di stagnu, è cumposti di ferru cù effetti di suppressione di fumu appartenenu ancu à a categuria di ritardanti di fiamma. Sò aduprati principalmente per e materie plastiche cun esigenze ritardanti di fiamma per ritardà o prevene a combustione di materie plastiche, in particulare plastiche polimeriche. Fate più longu per accende, autoestinguibile, è difficiule da accende.
Prudutti ignifughe di plastica: da HB, V-2, V-1, V-0, 5VB à 5VA passu à passu.
5. Mudificazione di a resistenza à u clima (anti-invichjamentu, anti-ultraviolet, resistenza à bassa temperatura)
In generale si riferisce à a resistenza à u fretu di i plastichi à basse temperature. A causa di a fragilità inerente à bassa temperatura di i plastichi, i plastichi diventanu fragili à basse temperature. Dunque, parechji prudutti di plastica aduprati in ambienti à bassa temperatura sò generalmente richiesti di avè resistenza à u fretu.
Resistenza à u clima: si riferisce à una seria di fenomeni di invechjamentu cum'è sbiadimentu, decolorazione, cracking, gessatura, è riduzzione di forza di i prudutti plastichi per l'influenza di e cundizioni esterne cum'è u sole, i cambiamenti di temperatura, u ventu è a pioggia. A radiazione ultraviolet hè un fattore chjave per prumove l'invichimentu plasticu.
6. Lega mudificata
A lega plastica hè l'usu di metudi di miscelazione fisica o innestazione chimica è metudi di copolimerizazione per preparà dui o più materiali in un novu materiale ad alte prestazioni, funzionale è specializatu per migliurà e prestazioni di un materiale o avè entrambi U scopu di e pruprietà di u materiale. Pò migliurà o rinfurzà e prestazioni di e plastiche esistenti è riduce i costi.
Leghe di plastica generale: cume e leghe di PVC, PE, PP, PS sò largamente aduprate, è a tecnulugia di produzzione hè stata generalmente ammaestrata.
Lega plastica ingegneristica: si riferisce à u mischiu di plastiche ingegneristiche (resina), cumpresu principalmente u sistema di miscelazione cù PC, PBT, PA, POM (polioximetilene), PPO, PTFE (politetrafluoroetilene) è altre materie plastiche di ingegneria cum'è u corpu principale, è resina ABS materiali mudificati.
U ritmu di crescita di l'usu di leghe PC / ABS hè in prima linea in u campu di a plastica. Attualmente, a ricerca di l'alleazioni PC / ABS hè diventata un puntu di ricerca di leghe polimeriche.
7. Plastica mudificata di fosfatu di zirconiu
1) Preparazione di u polipropilene PP / compositu OZrP fosfatu di zirconiu modificatu per metudu di fusione di fusione è a so applicazione in materie plastiche
Prima, l'ammina terziaria octadecil dimetilica (DMA) reagisce cun fosfato di α-zirconiu per uttene fosfatu di zirconiu modificatu organicamente (OZrP), è dopu OZrP hè funditu mischiatu cù polipropilene (PP) per preparà cumposti PP / OZrP. Quandu OZrP cun una frazione di massa di 3% hè aghjuntu, a resistenza à a trazione, a forza d'impattu è a forza di flessione di u compositu PP / OZrP pò esse aumentata di 18. 2%, 62. 5%, è 11. 3%, rispettivamente, paragunatu cù u materiale PP puru. A stabilità termica hè ancu significativamente migliorata. Questu hè perchè una estremità di DMA interagisce cù sostanze inorganiche per formà un legame chimicu, è l'altra estremità di a catena lunga hè fisicamente impigliata cù a catena moleculare PP per aumentà a resistenza à a trazione di u compositu. A forza d'impattu migliorata è a stabilità termica sò dovute à u fosfatu di zirconiu induttu da PP per pruduce cristalli β. Dopu, l'interazzione trà i PP modificati è i strati di fosfatatu di zirconiu aumenta a distanza trà i strati di fosfatatu di zirconiu è una migliore dispersione, risultendu in una forza di flessione aumentata. Sta tecnulugia aiuta à migliurà e prestazioni di e materie plastiche ingegneristiche.
2) Alcolu polivinilicu / nanocompositu di fosfat α-zirconiu è a so applicazione in materiali ritardanti di fiamma
Nanocompositi alcolu polivinilicu / fosfat α-zirconiu pò esse adupratu principalmente per a preparazione di materiali ritardanti di fiamma. a strada hè:
① Prima, u metudu di reflux hè adupratu per preparà u fosfatu di α-zirconiu.
② Sicondu u rapportu liquidu-solidu di 100 mL / g, pigliate quantità di polvere di fosfato di α-zirconiu è disperse in acqua deionizzata, aghjunghjite goccia di soluzione etilamina goccia sottu agitazione magnetica à temperatura ambiente, poi aghjunghjite dietanolamina quantitativa, è trattate ultrasonicamente per preparà ZrP -OH soluzione acquosa.
③Disolvi una certa quantità di alcolu polivinilicu (PVA) in 90 water acqua deionizzata per fà una soluzione à 5%, aghjunghjite una soluzione acquosa quantitativa di ZrP-OH, continuate à agità per 6-10 ore, rinfriscate a soluzione è versate in u stampu per seccu à l'aria à a temperatura di l'ambienti, Un film finu di circa 0,15 mm pò esse furmatu.
L'aghjunta di ZrP-OH riduce significativamente a temperatura di degradazione iniziale di PVA, è in listessu tempu aiuta à prumove a reazione di carbonizazione di i prudutti di degradazione PVA. Questu hè chì u polianione generatu durante a degradazione di ZrP-OH agisce cum'è un situ di acidu protonicu per prumove a reazione di tondera di u gruppu acidu PVA attraversu a reazione Norrish II. A reazione di carbonizazione di i prudutti di degradazione di PVA migliora a resistenza à l'ossidazione di u stratu di carbonu, migliorendu cusì e prestazioni ritardanti di fiamma di u materiale compositu.
3) Alcool polivinilicu (PVA) / amido ossidatu / fosfato di α-zirconiu nanocompositu è u so rolu per migliurà e proprietà meccaniche
Α-Zirconium phosphate hè statu sintetizatu da u metudu di reflux sol-gel, organicamente modificatu cù n-butilamina, è OZrP è PVA sò stati mischiati per preparà PVA / α-ZrP nanocomposite. Migliurà efficacemente e pruprietà meccaniche di u materiale compositu. Quandu a matrice PVA cuntene 0,8% di massa di α-ZrP, a resistenza à a trazione è l'allungamentu à a rottura di u materiale compositu sò aumentate di 17. 3% è 26. Rispuntatu cù PVA puru, rispettivamente. 6%. Hè perchè l'idrossil α-ZrP pò pruduce forti ligami di idrogenu cun idrossil moleculare di amido, chì porta à migliurà proprietà meccaniche. In listessu tempu, a stabilità termica hè ancu significativamente migliorata.
4) Materiale compositu di poliestirenu / fosfatu di zirconiu modificatu organicu è a so applicazione in materiali nanocompositi di trasfurmazione à alta temperatura
α-Zirconium phosphate (α-ZrP) hè pre-supportatu da metilamina (MA) per ottene a soluzione MA-ZrP, è dopu a soluzione sintetizzata di p-clorometil stirene (DMA-CMS) hè aghjunta à a soluzione MA-ZrP è agitata à temperatura di l'ambiente 2 d, u pruduttu hè filtratu, i solidi sò lavati cù acqua distillata per rilevà micca cloru, è asciugati in u vuitu à 80 ℃ per 24 ore. Infine, u cumpostu hè preparatu per polimerizazione in massa. Durante a polimerizazione in massa, una parte di u stirene entre trà i laminati di fosfatu di zirconiu, è si face una reazione di polimerizazione. A stabilità termica di u pruduttu hè significativamente migliorata, a compatibilità cù u corpu polimericu hè megliu, è pò risponde à i requisiti di trasfurmazione à alta temperatura di materiali nanocompositi.
