Plast je materiál, jehož hlavní složkou je vysoký polymer. Skládá se ze syntetické pryskyřice a plnidel, změkčovadel, stabilizátorů, maziv, pigmentů a dalších přísad. Během výroby a zpracování je v tekutém stavu, aby se usnadnilo modelování. Po dokončení zpracování představuje pevný tvar.
Hlavní složkou plastu je syntetická pryskyřice. Pryskyřice jsou původně pojmenovány podle lipidů vylučovaných zvířaty a rostlinami, jako je kalafuna, šelak atd. Syntetické pryskyřice (někdy jednoduše označované jako „pryskyřice“) označují polymery, které nebyly smíchány s různými přísadami. Pryskyřice tvoří asi 40% až 100% celkové hmotnosti plastu. Základní vlastnosti plastů jsou určovány hlavně vlastnostmi pryskyřice, ale důležitou roli hrají také přísady.
Proč by měl být plast upravován?
Takzvaná „plastická modifikace“ označuje metodu změny jejího původního výkonu a zlepšení jednoho nebo více aspektů přidáním jedné nebo více dalších látek k plastické pryskyřici, čímž se dosáhne účelu rozšíření jejího rozsahu použití. Modifikované plastové materiály se souhrnně označují jako „modifikované plasty“.
Až dosud výzkum a vývoj chemického průmyslu z plastů syntetizoval tisíce polymerních materiálů, z nichž pouze více než 100 má průmyslovou hodnotu. Více než 90% pryskyřičných materiálů běžně používaných v plastech se koncentruje v pěti obecných pryskyřicích (PE, PP, PVC, PS, ABS). V současné době je velmi obtížné pokračovat v syntéze velkého množství nových polymerních materiálů, které není ani ekonomický, ani realistický.
Proto se hloubková studie vztahu mezi polymerním složením, strukturou a výkonem a modifikací stávajících plastů na tomto základě, aby se získaly vhodné nové plastové materiály, stala jedním z účinných způsobů rozvoje plastového průmyslu. Průmysl sexuálních plastů také v posledních letech dosáhl značného rozvoje.
Úpravou plastů se rozumí změna vlastností plastových materiálů ve směru očekávaném lidmi fyzikálními, chemickými nebo oběma metodami, nebo výrazné snížení nákladů, zlepšení určitých vlastností nebo poskytnutí plastů novým funkcím materiálů. Proces modifikace může nastat během polymerace syntetické pryskyřice, to znamená, že chemická modifikace, jako je kopolymerace, roubování, zesíťování atd., Může být také provedena během zpracování syntetické pryskyřice, tj. Fyzikální modifikace, jako je například plnění, společné míchání, vylepšení atd.
Jaké jsou metody plastické úpravy?
1. Úprava náplně (minerální náplň)
Přidáním anorganického minerálního (organického) prášku do běžných plastů lze zlepšit tuhost, tvrdost a tepelnou odolnost plastových materiálů. Existuje mnoho typů plnidel a jejich vlastnosti jsou extrémně složité.
Role plastových plnidel: zlepšit výkon zpracování plastů, zlepšit fyzikální a chemické vlastnosti, zvětšit objem a snížit náklady.
Požadavky na přísady do plastů:
(1) Chemické vlastnosti jsou neaktivní, inertní a nereagují nepříznivě s pryskyřicí a jinými přísadami;
(2) Nemá vliv na odolnost proti vodě, chemickou odolnost, odolnost proti povětrnostním vlivům, tepelnou odolnost atd. Plastu;
(3) Nesnižuje fyzikální vlastnosti plastu;
(4) Lze plnit ve velkém množství;
(5) Relativní hustota je malá a má malý vliv na hustotu produktu.
2. Vylepšená modifikace (skleněné vlákno / uhlíkové vlákno)
Opatření pro vyztužení: přidáním vláknitých materiálů, jako jsou skleněná vlákna a uhlíková vlákna.
Efekt vylepšení: může významně zlepšit tuhost, pevnost, tvrdost a tepelnou odolnost materiálu,
Nepříznivé účinky modifikace: Mnoho materiálů však způsobí špatný povrch a nižší prodloužení při přetržení.
Princip vylepšení:
(1) Vyztužené materiály mají vyšší pevnost a modul;
(2) Pryskyřice má mnoho inherentních vynikajících fyzikálních a chemických vlastností (odolnost proti korozi, izolace, odolnost proti záření, okamžitá odolnost proti ablaci za vysokých teplot atd.) A vlastnosti zpracování;
(3) Poté, co je pryskyřice smíchána s výztužným materiálem, může výztužný materiál zlepšit mechanické nebo jiné vlastnosti pryskyřice a pryskyřice může hrát roli spojování a přenášení zatížení na výztužný materiál, takže vyztužený plast má vynikající vlastnosti.
3. Modifikace zpevnění
Mnoho materiálů není dostatečně tuhých a příliš křehkých. Přidáním materiálů s lepší houževnatostí nebo ultrajemných anorganických materiálů lze zvýšit houževnatost a vlastnosti materiálů při nízké teplotě.
Tužidlo: Aby se snížila křehkost plastu po vytvrzení a zlepšila se jeho rázová houževnatost a prodloužení, přidalo se do pryskyřice přísada.
Běžně používaná tužidla - většinou kompatibilizátor roubování anhydridu kyseliny maleinové:
Kopolymer ethylen-vinylacetát (EVA)
Polyolefinový elastomer (POE)
Chlorovaný polyethylen (CPE)
Kopolymer akrylonitril-butadien-styren (ABS)
Styren-butadienový termoplastický elastomer (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Modifikace zpomalující hoření (bezhalogenová zpomalující hoření)
V mnoha průmyslových odvětvích, jako jsou elektronická zařízení a automobily, se od materiálů vyžaduje, aby byly nehořlavé, ale mnoho plastových surovin má nízkou nehořlavost. Vylepšené zpomalení hoření lze dosáhnout přidáním retardérů hoření.
Zpomalovače hoření: známé také jako zpomalovače hoření, zpomalovače hoření nebo zpomalovače hoření, funkční přísady, které dodávají hořlavé polymery zpomalovač hoření; většina z nich je VA (fosfor), VIIA (brom, chlor) a sloučeniny prvků ⅢA (antimon, hliník).
Do kategorie zpomalovačů hoření patří také sloučeniny molybdenu, sloučeniny cínu a sloučeniny železa s účinky potlačujícími kouř. Používají se hlavně pro plasty s požadavky na retardér hoření ke zpoždění nebo prevenci hoření plastů, zejména polymerních plastů. Umožněte delší vznícení, samozhášivost a obtížné vznícení.
Plastová samozhášecí třída: od HB, V-2, V-1, V-0, 5VB až 5VA krok za krokem.
5. Modifikace odolnosti proti povětrnostním vlivům (odolnost proti stárnutí, proti ultrafialovému záření, odolnost proti nízkým teplotám)
Obecně se jedná o odolnost plastů za studena při nízkých teplotách. V důsledku inherentní nízkoteplotní křehkosti plastů plasty křehnou při nízkých teplotách. Proto je u mnoha plastových výrobků používaných v prostředí s nízkou teplotou obecně požadována odolnost proti chladu.
Odolnost proti povětrnostním vlivům: označuje řadu jevů stárnutí, jako je vyblednutí, změna barvy, praskání, křída a snížení pevnosti plastových výrobků vlivem vnějších podmínek, jako je sluneční světlo, změny teploty, vítr a déšť. Ultrafialové záření je klíčovým faktorem při podpoře stárnutí plastů.
6. Modifikovaná slitina
Slitina plastu je použití fyzického míchání nebo chemických metod roubování a kopolymerace k přípravě dvou nebo více materiálů na vysoce výkonný, funkční a specializovaný nový materiál ke zlepšení výkonu jednoho materiálu nebo k dosažení obou vlastností. Může zlepšit nebo zlepšit výkon stávajících plastů a snížit náklady.
Obecné plastové slitiny: jako jsou slitiny PVC, PE, PP, PS jsou široce používány a výrobní technologie byla obecně zvládnuta.
Inženýrská plastová slitina: označuje směs technických plastů (pryskyřice), zejména včetně systému míchání s PC, PBT, PA, POM (polyoxymethylen), PPO, PTFE (polytetrafluorethylen) a dalšími technickými plasty jako hlavním tělesem, a ABS pryskyřicí upravené materiály.
Rychlost růstu využití slitiny PC / ABS je v popředí oblasti plastů. V současné době se výzkum legování PC / ABS stal výzkumným bodem polymerních slitin.
7. Plasty modifikované fosfátem zirkoničitým
1) Příprava polypropylenu PP / organicky modifikovaného zirkoniumfosfátu OZrP kompozitu metodou míchání v tavenině a jeho aplikace v technických plastech
Nejprve se oktadecyl dimethyl terciární amin (DMA) nechá reagovat s a-zirkoniumfosfátem, čímž se získá organicky modifikovaný fosfát zirkonia (OZrP), a poté se OZrP roztaví smícháním s polypropylenem (PP) za účelem přípravy kompozitů PP / OZrP. Když se přidá OZrP s hmotnostním podílem 3%, lze zvýšit pevnost v tahu, rázovou pevnost a pevnost v ohybu PP / OZrP kompozitu o 18,2%, 62,5% a 11,3%, v uvedeném pořadí, ve srovnání s čistým PP materiálem. Rovněž se výrazně zlepšila tepelná stabilita. Je to proto, že jeden konec DMA interaguje s anorganickými látkami za vzniku chemické vazby a druhý konec dlouhého řetězce je fyzicky zapleten s molekulárním řetězcem PP, aby se zvýšila pevnost kompozitu v tahu. Zlepšená rázová houževnatost a tepelná stabilita jsou způsobeny tím, že PP indukovaný fosfátem zirkoničitým produkuje krystaly β. Za druhé interakce mezi modifikovaným PP a vrstvami fosfátu zirkoničitého zvyšuje vzdálenost mezi vrstvami fosfátu zirkoničitého a lepší disperzi, což vede ke zvýšení pevnosti v ohybu. Tato technologie pomáhá zlepšit výkon technických plastů.
2) Polyvinylalkohol / α-zirkoniumfosfát nanokompozit a jeho aplikace v nehořlavých materiálech
Nanokompozity polyvinylalkohol / α-zirkoniumfosforečnan lze použít hlavně pro přípravu materiálů zpomalujících hoření. způsob je:
① Nejprve se k přípravě a-zirkoniumfosfátu použije metoda refluxu.
Cording Podle poměru kapalina-pevná látka 100 ml / g vezměte kvantitativní prášek α-zirkoniumfosfátu a dispergujte ho v deionizované vodě, přidejte po kapkách vodný roztok ethylaminu za magnetického míchání při pokojové teplotě, poté přidejte kvantitativní diethanolamin a ultrazvukem připravte ZrP -OH vodný roztok.
③Rozpusťte určité množství polyvinylalkoholu (PVA) v 90 ℃ deionizované vodě za vzniku 5% roztoku, přidejte kvantitativní vodný roztok ZrP-OH, pokračujte v míchání po dobu 6-10 hodin, roztok ochlaďte a nalijte do formy suchý na vzduchu při pokojové teplotě, lze vytvořit tenký film o velikosti asi 0,15 mm.
Přidání ZrP-OH významně snižuje počáteční teplotu degradace PVA a současně pomáhá podporovat karbonizační reakci produktů degradace PVA. Je to proto, že polyanion generovaný během degradace ZrP-OH působí jako místo protonové kyseliny, aby podporoval střihovou reakci skupiny kyseliny PVA prostřednictvím reakce Norrish II. Karbonizační reakce produktů degradace PVA zlepšuje oxidační odolnost uhlíkové vrstvy, čímž zlepšuje výkon kompozitního materiálu zpomalujícího hoření.
3) Polyvinylalkohol (PVA) / oxidovaný škrob / nanokompozit α-zirkoniumfosfát a jeho role při zlepšování mechanických vlastností
Fosfát Α-zirkoničitý byl syntetizován metodou sol-gel refluxu, organicky modifikován n-butylaminem a OZrP a PVA byly smíchány za účelem přípravy nanokompozitu PVA / a-ZrP. Účinně zlepšit mechanické vlastnosti kompozitního materiálu. Pokud PVA matice obsahuje 0,8% hmotnostních α-ZrP, pevnost v tahu a prodloužení při přetržení kompozitního materiálu se zvýší o 17,3%, respektive 26. Ve srovnání s čistým PVA. 6%. Je to proto, že hydroxyl α-ZrP může produkovat silnou vodíkovou vazbu s molekulárním hydroxylem škrobu, což vede ke zlepšeným mechanickým vlastnostem. Zároveň se významně zvyšuje tepelná stabilita.
4) Kompozitní materiál polystyren / organický modifikovaný zirkoniumfosfát a jeho aplikace ve vysokoteplotních zpracovávaných nanokompozitních materiálech
a-Zirkoniumfosfát (α-ZrP) je předem nanesen methylaminem (MA), aby se získal roztok MA-ZrP, a poté se k roztoku MA-ZrP přidá syntetizovaný roztok p-chlormethylstyrenu (DMA-CMS) a míchá se při teplota místnosti 2 dny, produkt se filtruje, pevné látky se promyjí destilovanou vodou, aby se zjistil žádný chlor, a suší se ve vakuu při 80 ° C po dobu 24 hodin. Nakonec je kompozit připraven objemovou polymerací. Během objemové polymerace vstupuje část styrenu mezi lamináty zirkoniumfosfátu a dochází k polymerační reakci. Tepelná stabilita produktu je výrazně zlepšena, kompatibilita s polymerním tělem je lepší a může splňovat požadavky na vysokoteplotní zpracování nanokompozitních materiálů.
