Plastikoa osagai nagusi gisa polimero handia duen materiala da. Erretxina sintetikoa eta betegarriak, plastifikatzaileak, egonkortzaileak, lubrifikatzaileak, pigmentuak eta beste gehigarri batzuk ditu. Fabrikazioan eta prozesatzean fluido egoeran dago modelaketa errazteko. Forma sendoa du prozesaketa amaitzean.
Plastikoaren osagai nagusia erretxina sintetikoa da. Erretxinek jatorriz animaliek eta landareek jariatzen dituzten lipidoen izena hartzen dute, hala nola kolofonia, goma laka, etab. Erretxina sintetikoak (batzuetan "erretxinak" besterik ez dira aipatzen) hainbat gehigarriekin nahastu ez diren polimeroak dira. Erretxinak plastikoaren guztizko pisuaren% 40 eta% 100 inguru hartzen du. Plastikoen oinarrizko propietateak erretxinaren propietateek zehazten dituzte batez ere, baina gehigarriek ere paper garrantzitsua betetzen dute.
Zergatik aldatu behar da plastikoa?
"Aldaketa plastikoa" deritzonak jatorrizko errendimendua aldatu eta alderdi bat edo gehiago hobetzeko metodoari egiten dio erreferentzia plastikozko erretxinari beste substantzia bat edo gehiago gehituz, eta, horrela, bere aplikazio eremua zabaltzeko xedea lortzen da. Aldatutako plastikoei "plastiko eraldatuak" esaten zaie kolektiboki.
Orain arte, plastikoen industria kimikoaren ikerketak eta garapenak milaka polimero material sintetizatu ditu, horietatik 100 baino gehiagok balio industriala dutelarik. Plastikoetan erabili ohi diren erretxina materialen% 90 baino gehiago bost erretxina orokorretan (PE, PP, PVC, PS, ABS) pilatzen dira. Gaur egun, oso zaila da polimero berrien material ugari sintetizatzen jarraitzea. ez da ez ekonomikoa ez errealista.
Hori dela eta, polimeroen konposizioaren, egituraren eta errendimenduaren arteko erlazioa sakon aztertzea, eta oinarri horretan dauden plastikoak aldatzea, plastikozko material berri egokiak ekoizteko, plastikoen industria garatzeko modu eraginkorretako bat bihurtu da. Sexu plastikoen industriak ere garapen nabarmena lortu du azken urteotan.
Plastiko aldaketak material plastikoen propietateak metodo fisikoen, kimikoen edo bi metodoen bidez jendeak espero duen norabidean aldatzea edo kostuak nabarmen murriztea edo zenbait propietate hobetzea edo plastikoei materialen funtzio berriak ematea da. Eraldaketa prozesua erretxina sintetikoaren polimerizazioan zehar gerta daiteke, hau da, aldaketa kimikoa, hala nola kopolimerizazioa, txertaketa, gurutzaketa eta abar, erretxina sintetikoa prozesatzerakoan ere egin daiteke, hau da, aldaketa fisikoa, esate baterako betetzea, elkarrekin nahastea, hobetzea, etab.
Zein dira plastikoa aldatzeko metodoak?
1. Betegarri aldaketa (mineral betegarria)
Plastiko arruntei hauts mineral organikoa (organikoa) gehituz gero, plastikozko materialen zurruntasuna, gogortasuna eta beroarekiko erresistentzia hobetu daitezke. Betegarri mota asko daude eta haien propietateak oso konplexuak dira.
Plastikozko betegarrien eginkizuna: plastikoa prozesatzeko errendimendua hobetu, propietate fisiko eta kimikoak hobetu, bolumena handitu eta kostuak murriztu.
Gehigarri plastikoen baldintzak:
(1) Ezaugarri kimikoak inaktiboak dira, inerteak dira eta ez dute erretxinarekin eta beste gehigarri batzuekin erreakzionatzen;
(2) Plastikoaren uraren erresistentzia, erresistentzia kimikoa, eguraldi erresistentzia, bero erresistentzia, etab.
(3) Ez ditu plastikoaren propietate fisikoak murrizten;
(4) Kopuru handietan bete daiteke;
(5) Dentsitate erlatiboa txikia da eta produktuaren dentsitatean eragin txikia du.
2. Aldaketa hobetua (beira zuntza / karbono zuntza)
Indartze neurriak: beira-zuntza eta karbono zuntza bezalako material zuntzezkoak gehituz.
Hobekuntza efektua: materialaren zurruntasuna, indarra, gogortasuna eta beroarekiko erresistentzia nabarmen hobe ditzake.
Aldaketaren ondorio kaltegarriak: baina material askok gainazal eskasa eta luzapen txikiagoa eragingo dute apurtzean.
Hobekuntza printzipioa:
(1) Indartutako materialek indar eta modulu handiagoa dute;
(2) Erretxinak berezko ezaugarri fisiko eta kimiko bikainak ditu (korrosioaren erresistentzia, isolamendua, erradiazioaren erresistentzia, berehalako tenperatura altuko ablazioaren erresistentzia, etab.) Eta prozesatzeko propietateak;
(3) Erretxina indartze-materialarekin konposatu ondoren, material indartzaileak erretxinaren propietate mekanikoak edo bestelakoak hobe ditzake, eta erretxinak lotura eta karga transferitzeko eginkizuna izan dezake material indartzaileari, beraz, plastiko indartuak propietate bikainak.
3. Aldaketa gogortzea
Material asko ez dira nahikoa gogorrak eta hauskorrak. Gogortasun hobea duten materialak edo material ez-organiko ultrafinak gehituta, materialen gogortasuna eta tenperatura baxuko errendimendua handitu daitezke.
Iraungitzeko agentea: gogortzearen ondoren plastikoaren hauskortasuna murrizteko eta inpaktuaren indarra eta luzapena hobetzeko, erretxinari gehitzen zaion gehigarria da.
Normalean erabiltzen diren tenkatzaile-anhidrido maleikoa gehienetan txertatzeko bateragarriak:
Etileno-binil azetato kopolimeroa (EVA)
Poliolefina elastomeroa (POE)
Polietileno kloratua (CPE)
Akrilonitrilo-butadieno-estireno kopolimeroa (ABS)
Estireno-butadieno elastomero termoplastikoa (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Suaren aurkako aldaketa (halogenorik gabeko suaren atzeratzailea)
Aparailu elektronikoetan eta automobiletan esaterako, industria askotan, materialek su-atzerapena izan behar dute, baina plastikozko lehengai askok su-atzerapen txikia dute. Suaren atzerapen hobea lor daiteke su-atzeragarriak gehituz.
Suaren kontrako eragileak: suaren aurkakoak, suaren aurkakoak edo suaren aurkakoak, polimero sukoiei suaren aurkako atzerapena ematen dieten gehigarri funtzionalak; gehienak VA (fosforoa), VIIA (bromo, kloro) eta ⅢA (antimonio, aluminio) elementuen konposatuak dira.
Molibdeno konposatuak, eztainu konposatuak eta kea kentzeko efektuak dituzten burdin konposatuak ere suaren aurkakoen kategoriakoak dira. Suaren aurkako eskakizunak dituzten plastikoetarako erabiltzen dira batez ere plastikoak, batez ere polimero plastikoak, erretzea atzeratu edo ekiditeko. Luzatu pizteko, auto-itzaltzeko eta sua pizteko zaila.
Suaren aurkako plastikozko kalifikazioa: HB, V-2, V-1, V-0, 5VB eta 5VA arteko pausoz pauso.
5. Eguraldiaren aurkako erresistentzia aldatzea (zahartzearen aurkako, ultramorearen eta tenperatura baxuko erresistentzia)
Orokorrean tenperatura baxuetan plastikoek hotzean duten erresistentzia aipatzen da. Plastikoek berez duten tenperatura baxuko hauskortasuna dela eta, tenperatura baxuetan plastikoak hauskorrak bihurtzen dira. Hori dela eta, tenperatura baxuko inguruneetan erabiltzen diren plastikozko produktu askok hotzarekiko erresistentzia izan behar dute.
Eguraldiaren aurkako erresistentzia: zahartze fenomeno batzuei dagokie, hala nola, lausotzea, koloreztatzea, pitzadurak, kalizak eta plastikozko produktuen indarra murriztea, hala nola, eguzki argia, tenperatura aldaketak, haizea eta euria bezalako kanpoko baldintzen eragina dela eta. Erradiazio ultramorea plastiko zahartzea sustatzeko funtsezko faktorea da.
6. Aleazio aldatua
Plastikozko aleazioa nahasketa fisikoa edo txertaketa kimikoa eta kopolimerizazio metodoak erabiltzea da, bi material edo gehiago prestatzeko material berri errendimendu handiko, funtzional eta espezializatu batean material baten errendimendua hobetzeko edo biak izan ditzan Materialaren propietateen xedea. Dauden plastikoen errendimendua hobetu edo hobetu eta kostuak murriztu ditzake.
Plastikozko aleazio orokorrak: hala nola, PVC, PE, PP, PS aleazioak asko erabiltzen dira, eta ekoizpen-teknologia menderatu egin da orokorrean.
Ingeniaritza plastikozko aleazioa: ingeniaritzako plastikoen (erretxina) nahasketari dagokio, batez ere PC, PBT, PA, POM (polioximetilenoa), PPO, PTFE (politetrafluoroetilenoa) eta beste ingeniaritza plastiko batzuekin nahasteko sistema barne, eta ABS erretxina aldatutako materialak.
PC / ABS aleazioen erabileraren hazkundea plastikoen arloan abangoardian dago. Gaur egun, PC / ABS aleazioen ikerketa polimerozko aleazioen ikerketa gune bilakatu da.
7. Zirkonio fosfatoaren plastiko aldatua
1) Polipropilenoa PP / zirkonio fosfato organiko eraldatuaren OZrP konposatua prestatzea, urtutako nahasketa metodoaren bidez eta plastiko ingeniaritzan aplikatzea.
Lehenik eta behin, octadecyl dimetil hirugarren amina (DMA) α-zirkonio fosfatoarekin erreakzionatzen da organikoki eraldatutako zirkonio fosfatoa lortzeko (OZrP), eta ondoren OZrP polipropilenozko (PP) nahasten da PP / OZrP konposatuak prestatzeko. % 3ko masa-zatia duen OZrP gehitzen denean, PP / OZrP konposatuaren trakzio-indarra, kolpearen indarra eta flexio-indarra% 18 handitu daitezke,% 2,% 62,% 5 eta% 11, hurrenez hurren, PP material hutsarekin alderatuta. Egonkortasun termikoa ere nabarmen hobetzen da. DMAren mutur batek substantzia ez-organikoekin elkarreragiten du lotura kimikoa osatzeko, eta kate luzearen beste muturra fisikoki PP kate molekularrekin korapilatuta dago konposatuaren trakzio-indarra handitzeko. Kolpearen erresistentzia eta egonkortasun termikoa hobetzea PP zirkonio fosfatoak β kristalak sortzeak eragin du. Bigarrenik, aldatutako PPren eta zirkonio fosfato geruzen arteko elkarreraginak zirkonio fosfato geruzen arteko distantzia eta sakabanaketa hobea handitzen du, okertzeko indarra areagotuz. Teknologia honek ingeniaritzako plastikoen errendimendua hobetzen laguntzen du.
2) Alkohol polibinilikoa / α-zirkonio fosfato nanokonposatua eta bere aplikazioa suaren aurkako materialetan.
Alkohol polivinilikoa / α-zirkonio fosfato nanokonposatuak sugarrak ez diren materialak prestatzeko erabil daitezke batez ere. bidea hau da:
① Lehenik, errefluxuaren metodoa α-zirkonio fosfatoa prestatzeko erabiltzen da.
② 100 ml / g likido-solido erlazioaren arabera, hartu α-zirkonio fosfato hauts kuantitatiboa eta sakabanatu ur desionizatuetan, gehitu etilamina ur soluzioa tantazko giro tenperaturan irabiatze magnetikoaren azpian, ondoren gehitu dietanolamina kuantitatiboa eta ultrasoinuz tratatu ZrP prestatzeko -OH disoluzio urtsua.
③ Disolbatu polivinil alkohol (PVA) kantitate jakin bat 90 ion ur desionizatuan% 5eko disoluzioa egiteko, gehitu ZrP-OH ur-disoluzio kuantitatiboa, jarraitu 6-10 orduz irabiatzen, irtenbidea hoztu eta moldera giro tenperaturan aire lehorra, 0,15 mm inguruko film mehea sor daiteke.
ZrP-OH gehitzeak PVAren hasierako degradazio tenperatura nabarmen murrizten du eta, aldi berean, PVA degradazio produktuen karbonizazio erreakzioa sustatzen laguntzen du. ZrP-OH degradatzerakoan sortutako polianioak protoi azido gune gisa jokatzen duelako gertatzen da PVA azido taldearen ebakidura erreakzioa Norrish II erreakzioaren bidez. PVAren degradazio produktuen karbonizazio erreakzioak karbono geruzaren oxidazio erresistentzia hobetzen du eta, horrela, material konposatuaren suaren aurkako errendimendua hobetzen du.
3) Alkohol polibinilikoa (PVA) / almidoi oxidatua / α-zirkonio fosfato nanokonposatua eta propietate mekanikoak hobetzeko eginkizuna
Α-zirkonio fosfatoa sol-gel errefluxu metodoaren bidez sintetizatu zen, organikoki n-butilaminarekin aldatuta, eta OZrP eta PVA nahastu ziren PVA / α-ZrP nanokonposatua prestatzeko. Material konposatuaren propietate mekanikoak modu eraginkorrean hobetzea. PVA matrizeak α-ZrP masaren% 0,8 duenean, trakzioaren indarra eta material konposatuaren haustean luzapena% 17 eta% 3 handitzen dira. % 6. Hau da, α-ZrP hidroxiloak almidoiaren hidroxilo molekularrarekin hidrogeno lotura sendoa sor dezake eta horrek propietate mekanikoak hobetzen ditu. Aldi berean, egonkortasun termikoa ere nabarmen hobetzen da.
4) Poliestireno / organiko aldatutako zirkonio fosfato material konposatua eta bere aplikazioa tenperatura altuko prozesatzeko material nanokonposatuetan
α-Zirkonio fosfatoa (α-ZrP) metilaminak (MA) aurrez onartzen du MA-ZrP disoluzioa lortzeko, eta sintetizatutako p-klorometil estireno (DMA-CMS) disoluzioa MA-ZrP disoluziora gehitu eta nahastu egiten da giro tenperatura 2 d, produktua iragazten da, solidoak ur distilatuarekin garbitu dira klororik ez hautemateko eta hutsean lehortzen dira 80 at 24 orduz. Azkenean, konposatua polimerizazio masiboaren bidez prestatzen da. Polimerizazio handian zehar, estirenoaren zati bat zirkonio fosfato laminatuen artean sartzen da eta polimerizazio erreakzioa gertatzen da. Produktuaren egonkortasun termikoa nabarmen hobetzen da, polimeroaren gorputzarekin bateragarritasuna hobea da eta material nanokonposatuen tenperatura altuko prozesaketaren baldintzak bete ditzake.
