Пластмасата е материал с висок полимер като основен компонент. Състои се от синтетична смола и пълнители, пластификатори, стабилизатори, смазки, пигменти и други добавки. Той е в течно състояние по време на производството и обработката, за да улесни моделирането, представя твърда форма, когато обработката приключи.
Основният компонент на пластмасата е синтетична смола. Смолите първоначално са кръстени на липиди, секретирани от животни и растения, като колофон, шеллак и др. Синтетичните смоли (понякога просто наричани "смоли") се отнасят до полимери, които не са смесени с различни добавки. Смолата представлява около 40% до 100% от общото тегло на пластмасата. Основните свойства на пластмасите се определят главно от свойствата на смолата, но добавките също играят важна роля.
Защо пластмасата трябва да бъде модифицирана?
Така наречената "модификация на пластмасата" се отнася до метода за промяна на първоначалните й характеристики и подобряване на един или повече аспекти чрез добавяне на едно или повече други вещества към пластмасовата смола, като по този начин се постига целта за разширяване на нейния обхват на приложение. Модифицираните пластмасови материали се наричат общо „модифицирани пластмаси“.
Досега изследванията и развитието на химическата промишленост на пластмаси са синтезирали хиляди полимерни материали, от които само над 100 са с индустриална стойност. Повече от 90% от смолните материали, които обикновено се използват в пластмасите, са концентрирани в петте основни смоли (PE, PP, PVC, PS, ABS) В момента е много трудно да се продължи да се синтезира голям брой нови полимерни материали, които не е нито икономично, нито реалистично.
Следователно задълбоченото проучване на връзката между полимерния състав, структурата и експлоатационните характеристики и модификацията на съществуващите пластмаси на тази основа, за да се получат подходящи нови пластмасови материали, се превърна в един от ефективните начини за развитие на пластмасовата индустрия. Индустрията на сексуални пластмаси също постигна значително развитие през последните години.
Пластмасовата модификация се отнася до промяна на свойствата на пластмасовите материали в посоката, очаквана от хората чрез физически, химически или и двата метода, или за значително намаляване на разходите, или за подобряване на определени свойства, или за придаване на пластмаси на нови функции на материалите. Процесът на модификация може да се случи по време на полимеризацията на синтетичната смола, т.е. химическа модификация, като кополимеризация, присаждане, омрежване и т.н., може също да се проведе по време на обработката на синтетичната смола, т.е. физическа модификация, като например пълнене, съвместно смесване, подобряване и др.
Какви са методите на пластична модификация?
1. Модификация на пълнежа (минерален пълнеж)
Чрез добавяне на неорганичен минерален (органичен) прах към обикновените пластмаси може да се подобри твърдостта, твърдостта и устойчивостта на топлина на пластмасовите материали. Има много видове пълнители и техните свойства са изключително сложни.
Ролята на пластмасовите пълнители: подобряване на производителността на обработката на пластмаса, подобряване на физичните и химичните свойства, увеличаване на обема и намаляване на разходите.
Изисквания за пластмасови добавки:
(1) Химичните свойства са неактивни, инертни и не реагират неблагоприятно със смола и други добавки;
(2) Не влияе на водоустойчивостта, химическата устойчивост, устойчивостта на атмосферни влияния, устойчивостта на топлина и др. На пластмасата;
(3) Не намалява физическите свойства на пластмасата;
(4) Може да се пълни в големи количества;
(5) Относителната плътност е малка и има малък ефект върху плътността на продукта.
2. Подобрена модификация (стъклени влакна / въглеродни влакна)
Мерки за подсилване: чрез добавяне на влакнести материали като стъклени влакна и въглеродни влакна.
Подобряващ ефект: може значително да подобри твърдостта, здравината, твърдостта и топлоустойчивостта на материала,
Неблагоприятни ефекти от модификацията: Но много материали ще причинят лоша повърхност и по-ниско удължение при скъсване.
Принцип на подобрение:
(1) Подсилените материали имат по-висока якост и модул;
(2) Смолата има много присъщи отлични физични и химични (устойчивост на корозия, изолация, радиационна устойчивост, моментна устойчивост на аблация на висока температура и др.) И обработващи свойства;
(3) След като смолата се смеси с подсилващия материал, подсилващият материал може да подобри механичните или други свойства на смолата и смолата може да играе ролята на свързване и пренасяне на натоварване към подсилващия материал, така че подсилената пластмаса да има отлични свойства.
3. Модификация за втвърдяване
Много материали не са достатъчно здрави и твърде крехки. Чрез добавяне на материали с по-добра жилавост или свръхфини неорганични материали, издръжливостта и нискотемпературните характеристики на материалите могат да бъдат увеличени.
Втвърдяващ агент: За да се намали чупливостта на пластмасата след втвърдяване и да се подобри нейната якост и удължение при удар, добавка към смолата.
Често използвани закаляващи средства - предимно малеинов анхидриден присадител:
Етилен-винилацетатен съполимер (EVA)
Полиолефинов еластомер (POE)
Хлориран полиетилен (CPE)
Акрилонитрил-бутадиен-стирен съполимер (ABS)
Стирен-бутадиенов термопластичен еластомер (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Модификация на огнезащитни вещества (безхалогенни огнезащитни вещества)
В много индустрии като електронни уреди и автомобили, материалите трябва да имат забавяне на пламъка, но много пластмасови суровини имат ниско забавяне на пламъка. Подобрена забавяне на горенето може да се постигне чрез добавяне на забавители на горенето.
Забавители на горенето: известни също като забавители на горенето, забавители на пожара или забавители на пожара, функционални добавки, които придават забавяне на горенето на запалими полимери; повечето от тях са VA (фосфор), VIIA (бром, хлор) и Съединения на ⅢA (антимон, алуминий) елементи.
Молибденовите съединения, калаените съединения и железните съединения с димозащитни ефекти също принадлежат към категорията на забавителите на горенето. Те се използват главно за пластмаси с огнезащитни изисквания за забавяне или предотвратяване на изгарянето на пластмаси, особено полимерни пластмаси. Направете по-дълго запалване, самозагасване и трудно запалване.
Пластмасово забавяне на горенето: от HB, V-2, V-1, V-0, 5VB до 5VA стъпка по стъпка.
5. Модификация на устойчивост на атмосферни влияния (анти-стареене, анти-ултравиолетово, устойчивост на ниска температура)
Обикновено се отнася до студоустойчивостта на пластмасите при ниски температури. Поради присъщата на пластмасите крехкост при ниска температура, пластмасата става крехка при ниски температури. Следователно много пластмасови изделия, използвани в нискотемпературни среди, обикновено се изискват да имат студоустойчивост.
Устойчивост на атмосферни влияния: отнася се до поредица от явления на стареене като избледняване, обезцветяване, напукване, креда и намаляване на якостта на пластмасовите изделия поради влиянието на външни условия като слънчева светлина, температурни промени, вятър и дъжд. Ултравиолетовото лъчение е ключов фактор за насърчаване на стареенето на пластмасата.
6. Модифицирана сплав
Пластмасовата сплав е използването на методи за физическо смесване или химическо присаждане и съполимеризация, за да се подготвят два или повече материала в високоефективен, функционален и специализиран нов материал, за да се подобрят характеристиките на един материал или да имат и двете Целта на свойствата на материала. Той може да подобри или подобри работата на съществуващите пластмаси и да намали разходите.
Общи пластмасови сплави: като PVC, PE, PP, PS сплави са широко използвани, а производствената технология като цяло е усвоена.
Инженерна пластмасова сплав: отнася се до смес от инженерни пластмаси (смола), включително основно смесителна система с PC, PBT, PA, POM (полиоксиметилен), РРО, PTFE (политетрафлуоретилен) и други инженерни пластмаси като основно тяло и ABS смола модифицирани материали.
Темпът на растеж на използването на PC / ABS сплави е в челните редици в областта на пластмасите. Понастоящем изследванията на PC / ABS легирането се превърнаха в гореща точка за изследване на полимерни сплави.
7. Пластмаса, модифицирана с циркониев фосфат
1) Приготвяне на полипропиленов РР / органично модифициран циркониев фосфат OZrP композит чрез метод на смесване на стопилка и неговото приложение в инженерните пластмаси
Първо, октадецил диметил третичният амин (DMA) реагира с α-циркониев фосфат, за да се получи органично модифициран циркониев фосфат (OZrP), а след това OZrP се разтопява с полипропилен (PP), за да се получат PP / OZrP композити. Когато се добави OZrP с масова част 3%, якостта на опън, якостта на удар и якостта на огъване на композита PP / OZrP може да се увеличи съответно с 18. 2%, 62. 5% и 11. 3%, в сравнение с чистия РР материал. Термичната стабилност също е значително подобрена. Това е така, защото единият край на DMA взаимодейства с неорганични вещества, за да образува химическа връзка, а другият край на дългата верига е физически заплетен с молекулярната верига PP, за да се увеличи якостта на опън на композита. Подобрената якост на удар и термичната стабилност се дължат на индуцирания от циркониев фосфат PP за производство на β кристали. На второ място, взаимодействието между модифицирания PP и циркониевия фосфатен слой увеличава разстоянието между циркониевите фосфатни слоеве и по-добра дисперсия, което води до повишена якост на огъване. Тази технология помага за подобряване на ефективността на инженерните пластмаси.
2) Поливинилов алкохол / а-циркониев фосфат нанокомпозит и неговото приложение в огнезащитни материали
Нанокомпозитите от поливинилов алкохол / а-циркониев фосфат могат да се използват главно за приготвянето на огнезащитни материали. начинът е:
① Първо, методът на обратен хладник се използва за получаване на а-циркониев фосфат.
② Според съотношението течност-твърдо вещество от 100 mL / g вземете количествен прах от а-циркониев фосфат и го разнесете в дейонизирана вода, добавете воден разтвор на етиламин на капки при магнитно разбъркване при стайна температура, след това добавете количествен диетаноламин и ултразвуково лечение за приготвяне на ZrP -ОН воден разтвор.
③ Разтворете определено количество поливинилов алкохол (PVA) в 90 ℃ дейонизирана вода, за да направите 5% разтвор, добавете количествен воден разтвор на ZrP-OH, продължете да разбърквате в продължение на 6-10 часа, охладете разтвора и го изсипете във формата суха на въздух при стайна температура, може да се образува тънък филм от около 0,15 mm.
Добавянето на ZrP-OH значително намалява началната температура на разграждане на PVA и в същото време спомага за насърчаване на реакцията на карбонизация на продуктите от разграждане на PVA. Това е така, защото полианионът, генериран по време на разграждането на ZrP-OH, действа като място на протонната киселина, за да стимулира реакцията на срязване на PVA киселинната група чрез реакцията на Norrish II. Реакцията на карбонизиране на продуктите от разграждането на PVA подобрява устойчивостта на окисляване на въглеродния слой, като по този начин подобрява огнезащитните характеристики на композитния материал.
3) Поливинилов алкохол (PVA) / окислено нишесте / α-циркониев фосфат нанокомпозит и неговата роля за подобряване на механичните свойства
Α-Циркониевият фосфат се синтезира чрез метод на зол-гел-обратен хладник, органично модифициран с н-бутиламин, и OZrP и PVA се смесват за получаване на PVA / α-ZrP нанокомпозит. Ефективно подобряване на механичните свойства на композитния материал. Когато PVA матрицата съдържа 0,8 тегловни% от α-ZrP, якостта на опън и удължението при скъсване на композитния материал се увеличават съответно със 17,3% и 26. В сравнение с чиста PVA. 6%. Това е така, защото α-ZrP хидроксилът може да произведе силна водородна връзка с молекулен нишестен хидроксил, което води до подобрени механични свойства. В същото време термичната стабилност също е значително подобрена.
4) Полистирол / органично модифициран циркониев фосфатен композитен материал и неговото приложение при високотемпературни обработващи нанокомпозитни материали
α-циркониевият фосфат (α-ZrP) се поддържа предварително от метиламин (MA) за получаване на разтвор на MA-ZrP и след това синтезираният разтвор на p-хлорометил стирен (DMA-CMS) се добавя към разтвора на MA-ZrP и се разбърква при стайна температура 2 d, продуктът се филтрира, твърдите вещества се измиват с дестилирана вода, за да не се открива хлор, и се сушат във вакуум при 80 ° С за 24 часа. И накрая, композитът се получава чрез насипна полимеризация. По време на насипната полимеризация, част от стирола влиза между циркониевите фосфатни ламинати и протича реакция на полимеризация. Термичната стабилност на продукта е значително подобрена, съвместимостта с полимерното тяло е по-добра и може да отговори на изискванията за високотемпературна обработка на нанокомпозитни материали.
