Ang plastik ay isang materyal na may mataas na polimer bilang pangunahing sangkap. Ito ay binubuo ng gawa ng tao na dagta at mga tagapuno, plasticizer, stabilizer, lubricant, pigment at iba pang mga additives. Ito ay nasa isang likido na estado sa panahon ng pagmamanupaktura at pagproseso upang mapadali ang pagmomodelo, Naghahatid ito ng isang solidong hugis kapag nakumpleto ang pagproseso.
Ang pangunahing bahagi ng plastik ay synthetic resin. Ang mga dagta ay orihinal na pinangalanang matapos ang mga lipid na isinekreto ng mga hayop at halaman, tulad ng rosin, shellac, atbp. Ang mga synthetic resin (kung minsan ay tinutukoy bilang "resins") ay tumutukoy sa mga polymer na hindi naihalo sa iba't ibang mga additives. Ang resin ay nagkakahalaga ng halos 40% hanggang 100% ng kabuuang bigat ng plastik. Ang mga pangunahing katangian ng mga plastik ay higit sa lahat ay natutukoy ng mga katangian ng dagta, ngunit ang mga additibo ay may mahalagang papel din.
Bakit dapat baguhin ang plastik?
Ang tinaguriang "pagbabago sa plastik" ay tumutukoy sa pamamaraan ng pagbabago ng orihinal na pagganap at pagpapabuti ng isa o higit pang mga aspeto sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isa o higit pang mga sangkap sa plastic dagta, sa gayon makamit ang layunin ng pagpapalawak ng saklaw ng aplikasyon nito. Ang binagong mga materyal na plastik ay sama-samang tinutukoy bilang "nabagong mga plastik".
Hanggang ngayon, ang pagsasaliksik at pagpapaunlad ng plastik na industriya ng kemikal ay na-synthesize ng libu-libong mga materyal na polimer, kung saan higit sa 100 lamang ang may halaga sa pang-industriya. Mahigit sa 90% ng mga materyales ng dagta na karaniwang ginagamit sa mga plastik ay nakatuon sa limang pangkalahatang dagta (PE, PP, PVC, PS, ABS) Sa kasalukuyan, napakahirap na magpatuloy na synthesize ng isang malaking bilang ng mga bagong materyales sa polimer, na kung saan ay hindi matipid o makatotohanang.
Samakatuwid, ang malalim na pag-aaral ng ugnayan sa pagitan ng komposisyon ng polymer, istraktura at pagganap, at pagbabago ng mga umiiral na plastik batay sa batayan na ito, upang makabuo ng angkop na mga bagong materyal na plastik, ay naging isang mabisang paraan upang mapaunlad ang industriya ng plastik. Ang industriya ng sekswal na mga plastik ay nakamit din ang kaunting kaunlaran sa mga nagdaang taon.
Ang pagbabago ng plastik ay tumutukoy sa pagbabago ng mga pag-aari ng mga materyal na plastik sa direksyon na inaasahan ng mga tao sa pamamagitan ng pisikal, kemikal o parehong pamamaraan, o upang mabawasan nang malaki ang mga gastos, o upang mapabuti ang ilang mga pag-aari, o upang magbigay ng mga plastik na Mga bagong pag-andar ng mga materyales. Ang proseso ng pagbabago ay maaaring maganap sa panahon ng polymerization ng synthetic resin, iyon ay, pagbabago ng kemikal, tulad ng copolymerization, grafting, crosslinking, atbp., Ay maaari ding isagawa sa panahon ng pagproseso ng synthetic resin, iyon ay, pisikal na pagbabago, tulad ng pagpuno, co- Paghahalo, pagpapahusay, atbp.
Ano ang mga pamamaraan ng pagbabago ng plastik?
1. Pagpuno ng pagbabago (pagpuno ng mineral)
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng inorganic mineral (organikong) pulbos sa ordinaryong mga plastik, ang tigas, tigas at paglaban ng init ng mga materyal na plastik ay maaaring mapabuti. Maraming uri ng mga tagapuno at ang kanilang mga pag-aari ay lubhang kumplikado.
Ang papel na ginagampanan ng mga tagapuno ng plastik: pagbutihin ang pagganap ng pagproseso ng plastik, pagbutihin ang mga katangiang pisikal at kemikal, dagdagan ang dami, at bawasan ang mga gastos.
Mga kinakailangan para sa mga plastic additives:
(1) Ang mga katangian ng kemikal ay hindi aktibo, hindi gumagalaw, at hindi tumutugon nang masama sa dagta at iba pang mga additives;
(2) Hindi nakakaapekto sa paglaban ng tubig, paglaban ng kemikal, paglaban sa panahon, paglaban sa init, atbp. Ng plastik;
(3) Hindi binabawasan ang mga pisikal na katangian ng plastik;
(4) Maaaring mapunan sa maraming dami;
(5) Ang kamag-anak na density ay maliit at may maliit na epekto sa kakapalan ng produkto.
2. Pinahusay na pagbabago (glass fiber / carbon fiber)
Mga hakbang sa pagpapalakas: sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga fibrous na materyales tulad ng glass fiber at carbon fiber.
Pagpapahusay na epekto: maaari itong makabuluhang mapabuti ang tigas, lakas, tigas, at paglaban ng init ng materyal,
Masamang epekto ng pagbabago: Ngunit maraming mga materyales ang magdudulot ng mahinang pang-ibabaw at pagbabang pagpahaba nang masira.
Prinsipyo ng pagpapahusay:
(1) Ang mga pinatibay na materyales ay may mas mataas na lakas at modulus;
(2) Ang dagta ay maraming likas na mahusay na pisikal at kemikal (paglaban sa kaagnasan, pagkakabukod, paglaban sa radiation, instant na paglaban sa mataas na temperatura ng ablasyon, atbp.) At pagproseso ng mga katangian;
(3) Matapos ang dagta ay pinagsama sa nagpapatibay na materyal, ang nagpapatibay na materyal ay maaaring mapabuti ang mekanikal o iba pang mga katangian ng dagta, at ang dagta ay maaaring gampanan ang papel ng pagbubuklod at paglilipat ng pagkarga sa nagpapatibay na materyal, upang ang pinalakas na plastik ay mayroong mahusay na mga pag-aari.
3. Pagbabago ng pagbabago
Maraming mga materyales ay hindi sapat na matigas at masyadong malutong. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga materyales na may mas mahusay na kayamutan o ultrafine na mga hindi organikong materyales, maaaring tumaas ang tigas at pagganap ng mababang temperatura.
Pag-aalsa ng ahente: Upang mabawasan ang brittleness ng plastik pagkatapos tumigas, at mapabuti ang lakas at epekto ng epekto nito, idinagdag ang isang additive sa dagta.
Karaniwang ginagamit na toughening agents - karamihan ay maleic anhydride grafting kompatibilizer:
Ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA)
Polyolefin elastomer (POE)
Chlorinated Polyethylene (CPE)
Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS)
Styrene-butadiene thermoplastic elastomer (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Pagbabago ng retardant ng apoy (halogen-free flame retardant)
Sa maraming industriya tulad ng mga elektronikong kasangkapan at sasakyan, ang mga materyales ay kinakailangang magkaroon ng retardancy ng apoy, ngunit maraming mga hilaw na materyales sa plastik ang may mababang retardancy ng apoy. Ang pinabuting retardancy ng apoy ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga retardant ng apoy.
Mga retardant ng apoy: kilala rin bilang mga retardant ng apoy, mga retardant ng sunog o retardant ng sunog, mga additibo na gumagana na nagbibigay ng retardancy ng apoy sa mga nasusunog na polimer; karamihan sa mga ito ay VA (posporus), VIIA (bromine, murang luntian) at mga compound ng mga elemento ng ⅢA (antimony, aluminyo).
Ang mga compound ng molibdenum, mga compound ng lata, at mga compound ng bakal na may mga epekto na pumipigil sa usok ay kabilang din sa kategorya ng mga retardant ng apoy. Pangunahing ginagamit ang mga ito para sa mga plastik na may mga kinakailangang retardant na apoy upang maantala o maiwasan ang pagkasunog ng mga plastik, lalo na ang mga plastik na polimer. Gawin itong mas mahaba upang mag-apoy, mapatay sa sarili, at mahirap apuyin.
Gradong retardant ng apoy ng plastik: mula sa HB, V-2, V-1, V-0, 5VB hanggang 5VA sunud-sunod.
5. Pagbabago ng paglaban sa panahon (anti-Aging, anti-ultraviolet, paglaban ng mababang temperatura)
Sa pangkalahatan ay tumutukoy sa malamig na paglaban ng mga plastik sa mababang temperatura. Dahil sa taglay na mababang temperatura ng brittleness ng mga plastik, ang mga plastik ay nagiging malutong sa mababang temperatura. Samakatuwid, maraming mga produktong plastik na ginamit sa mga kapaligiran sa mababang temperatura ay karaniwang kinakailangan na magkaroon ng malamig na paglaban.
Paglaban sa panahon: tumutukoy sa isang serye ng pag-iipon ng mga phenomena tulad ng pagkupas, pagkawalan ng kulay, pag-crack, chalking, at pagbawas ng lakas ng mga produktong plastik dahil sa impluwensya ng panlabas na kundisyon tulad ng sikat ng araw, mga pagbabago sa temperatura, hangin at ulan. Ang ultraviolet radiation ay isang pangunahing kadahilanan sa pagtataguyod ng pagtanda ng plastik.
6. Binago ang haluang metal
Ang plastik na haluang metal ay ang paggamit ng pisikal na paghahalo o paghugpong ng kemikal at mga pamamaraan ng copolymerization upang maihanda ang dalawa o higit pang mga materyal sa isang mataas na pagganap, gumagana, at dalubhasang bagong materyal upang mapabuti ang pagganap ng isang materyal o magkaroon ng pareho Ang layunin ng mga katangian ng materyal. Maaari itong mapabuti o mapahusay ang pagganap ng mga umiiral na mga plastik at mabawasan ang mga gastos.
Pangkalahatang mga plastik na haluang metal: tulad ng mga haluang metal sa PVC, PE, PP, PS ay malawakang ginagamit, at ang teknolohiya ng produksyon ay karaniwang pinagkadalubhasaan.
Ang haluang plastik na pang-engineering: tumutukoy sa timpla ng mga plastik na pang-engineering (dagta), pangunahin na kasama ang blending system na may PC, PBT, PA, POM (polyoxymethylene), PPO, PTFE (polytetrafluoroethylene) at iba pang mga engineering plastik bilang pangunahing katawan, At ABS dagta binago mga materyales.
Ang rate ng paglago ng paggamit ng PC / ABS na haluang metal ay nangunguna sa patlang ng plastik. Sa kasalukuyan, ang pagsasaliksik ng PC / ABS alloying ay naging isang hotspot ng pananaliksik ng mga haluang metal na polimer.
7. Binago ng plastik ng Zirconium phosphate
1) Paghahanda ng polypropylene PP / organikong binago zirconium pospeyt OZrP na pinaghalo ng natutunaw na pamamaraan ng paghahalo at ang aplikasyon nito sa mga plastik na pang-engineering
Una, ang octadecyl dimethyl tertiary amine (DMA) ay na-react sa α-zirconium phosphate upang makakuha ng organikong binago na zirconium phosphate (OZrP), at pagkatapos ay ang OZrP ay natunaw na pinaghalo ng polypropylene (PP) upang maihanda ang mga pinaghalong PP / OZrP. Kapag ang OZrP na may isang maliit na bahagi ng 3% ay idinagdag, ang lakas na makunat, lakas ng epekto, at lakas ng pagbaluktot ng pinaghalong PP / OZrP ay maaaring dagdagan ng 18. 2%, 62. 5%, at 11. 3%, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa purong materyal na PP. Ang katatagan ng thermal ay makabuluhang napabuti din. Ito ay dahil ang isang dulo ng DMA ay nakikipag-ugnay sa mga inorganic na sangkap upang makabuo ng isang bono ng kemikal, at ang kabilang dulo ng mahabang kadena ay pisikal na na-ugnay sa kadena ng molekula ng PP upang madagdagan ang makunat na lakas ng pinaghalong. Ang pinabuting lakas ng epekto at katatagan ng thermal ay sanhi ng zirconium phosphate sapilitan PP upang makabuo ng st ba ay kristal. Pangalawa, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng binagong PP at mga layer ng zirconium phosphate ay nagdaragdag ng distansya sa pagitan ng mga layer ng zirconium phosphate at mas mahusay na pagpapakalat, na nagreresulta sa pagtaas ng lakas ng baluktot. Ang teknolohiyang ito ay tumutulong upang mapagbuti ang pagganap ng mga plastik na pang-engineering.
2) Polyvinyl alkohol / α-zirconium phosphate nanocomposite at ang aplikasyon nito sa mga retardant material na apoy
Ang polyvinyl alkohol / α-zirconium phosphate nanocomposites ay maaaring pangunahing gamitin para sa paghahanda ng mga materyales na retardant ng apoy. ang paraan ay:
① Una, ginagamit ang pamamaraang reflux upang maihanda ang α-zirconium pospeyt.
② Ayon sa likidong solidong solid na 100 ML / g, kumuha ng dami na α-zirconium phosphate na pulbos at ikalat ito sa deionized na tubig, magdagdag ng ethylamine na may tubig na solusyon na paalis sa ilalim ng magnetic stirring sa temperatura ng kuwarto, pagkatapos ay idagdag ang dami ng diethanolamine, at ultrasonically tratuhin upang maihanda ang ZrP -OH may tubig na solusyon.
Iss Dissolve ang isang tiyak na halaga ng polyvinyl alkohol (PVA) sa 90 ℃ deionized na tubig upang makagawa ng isang 5% na solusyon, magdagdag ng isang dami na may tubig na solusyon ng ZrP-OH, patuloy na pukawin sa loob ng 6-10 na oras, palamig ang solusyon at ibuhos ito sa hulma upang air dry sa temperatura ng kuwarto, isang manipis na pelikula na halos 0.15 mm ang maaaring mabuo.
Ang pagdaragdag ng ZrP-OH ay makabuluhang binabawasan ang paunang temperatura ng pagkasira ng PVA, at sa parehong oras ay nakakatulong na itaguyod ang reaksyon ng carbonization ng mga produktong degradasyon ng PVA. Ito ay dahil ang polyanion na nabuo sa panahon ng pagkasira ng ZrP-OH ay gumaganap bilang isang proton acid site upang itaguyod ang paggugupit ng reaksyon ng grupo ng acid na PVA sa pamamagitan ng reaksyon ng Norrish II. Ang reaksyon ng carbonization ng mga degradation na produkto ng PVA ay nagpapabuti sa paglaban ng oksihenasyon ng layer ng carbon, at dahil doon ay pinapabuti ang pagganap ng apoy na retardant ng pinaghalong materyal.
3) Polyvinyl alkohol (PVA) / oxidized starch / α-zirconium phosphate nanocomposite at ang papel nito sa pagpapabuti ng mga katangiang mekanikal
Ang Α-Zirconium phosphate ay na-synthesize ng sol-gel reflux na pamamaraan, na binago ng organiko ng n-butylamine, at ang OZrP at PVA ay pinaghalo upang ihanda ang PVA / α-ZrP nanocomposite. Mabisang mapabuti ang mga katangiang mekanikal ng pinaghalong materyal. Kapag ang PVA matrix ay naglalaman ng 0.8% sa pamamagitan ng masa ng α-ZrP, ang makunat na lakas at pagpahaba sa pagkasira ng pinaghalong materyal ay nadagdagan ng 17. 3% at 26. Kung ikukumpara sa purong PVA, ayon sa pagkakabanggit. 6%. Ito ay dahil ang α-ZrP hydroxyl ay maaaring makagawa ng malakas na hydrogen bonding na may starch molekular hydroxyl, na hahantong sa pinabuting mga mekanikal na katangian. Sa parehong oras, ang katatagan ng thermal ay makabuluhang pinahusay din.
4) Polystyrene / organikong binago zirconium phosphate pinaghalo materyal at ang application nito sa mataas na temperatura pagpoproseso ng mga materyales na nanocomposite
Ang α-Zirconium phosphate (α-ZrP) ay paunang sinusuportahan ng methylamine (MA) upang makakuha ng MA-ZrP solution, at pagkatapos ay ang synthesized p-chloromethyl styrene (DMA-CMS) solution ay idinagdag sa MA-ZrP solution at hinalo sa temperatura ng kuwarto 2 d, ang produkto ay nasala, ang mga solido ay hugasan ng dalisay na tubig upang makita ang walang kloro, at tuyo sa vacuum sa 80 ℃ sa loob ng 24 na oras. Sa wakas, ang pinaghalong ay inihanda ng maraming polimerisasyon. Sa panahon ng maramihang polimerisasyon, ang bahagi ng styrene ay pumapasok sa pagitan ng mga zirconium phosphate laminates, at nangyayari ang isang reaksyon ng polimerisasyon. Ang katatagan ng thermal ng produkto ay makabuluhang napabuti, ang pagiging tugma sa katawan ng polimer ay mas mahusay, at maaari nitong matugunan ang mga kinakailangan ng pagpoproseso ng mataas na temperatura ng mga materyales na nanocomposite.
