Plastik əsas komponent kimi yüksək polimer olan bir materialdır. Sintetik qatran və dolduruculardan, plastikləşdiricilərdən, stabilizatorlardan, sürtkü yağlarından, piqmentlərdən və digər qatqılardan ibarətdir. Modelləşdirməni asanlaşdırmaq üçün istehsal və emal zamanı maye vəziyyətdədir, İşlənmə başa çatdıqda möhkəm bir forma təqdim edir.
Plastikin əsas komponenti sintetik qatrandır. Qatranlar əvvəlcə heyvanlar və bitkilər tərəfindən salgılanan rozin, qabıq və s. Kimi lipidlərdən adlanır. Sintetik qatranlar (bəzən sadəcə "qatranlar" deyilir) müxtəlif qatqılarla qarışdırılmamış polimerlərə aiddir. Qatran plastikanın ümumi çəkisinin təxminən 40-100% -ni təşkil edir. Plastiklərin əsas xüsusiyyətləri əsasən qatranın xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir, lakin əlavə maddələr də mühüm rol oynayır.
Niyə plastik dəyişdirilməlidir?
Sözdə "plastik modifikasiya" orijinal fəaliyyətinin dəyişdirilməsi və plastik qatrana bir və ya daha çox başqa maddə əlavə edilərək bir və ya daha çox aspektin yaxşılaşdırılması və bununla da tətbiq dairəsini genişləndirmək məqsədinə çatma metoduna aiddir. Dəyişdirilmiş plastik materiallar birlikdə "dəyişdirilmiş plastiklər" adlanır.
İndiyə qədər plastik kimya sənayesinin araşdırılması və inkişafı, yalnız 100-dən çoxunun sənaye dəyəri olan minlərlə polimer materialını sintez etmişdir. Plastiklərdə tez-tez istifadə olunan qatran materiallarının% 90-dan çoxu beş ümumi qatranda cəmlənmişdir (PE, PP, PVC, PS, ABS) Hal-hazırda çox sayda yeni polimer materialının sintezini davam etdirmək çox çətindir. nə iqtisadi, nə də realdır.
Bu səbəbdən polimer tərkibi, quruluşu və performansı ilə mövcud plastiklərin bu əsasda dəyişdirilməsi, uyğun yeni plastik materiallar istehsalı üçün əlaqənin dərindən öyrənilməsi plastik sənayenin inkişafının təsirli yollarından biri halına gəldi. Cinsi plastik sənayesi də son illərdə əhəmiyyətli dərəcədə inkişaf etmişdir.
Plastik modifikasiya, plastik materialların xüsusiyyətlərini fiziki, kimyəvi və ya hər iki üsulla insanların gözlədikləri istiqamətdə dəyişdirmək və ya xərcləri əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq, ya da müəyyən xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq və ya plastiklərə yeni material funksiyaları vermək deməkdir. Modifikasiya prosesi sintetik qatranın polimerləşməsi zamanı baş verə bilər, yəni kopolimerləşmə, aşılama, çarpaz bağlama və s. Kimi kimyəvi dəyişiklik də sintetik qatranın işlənməsi zamanı, yəni fiziki modifikasiya kimi aparıla bilər. doldurma, co-qarışdırmaq, artırmaq və s.
Plastik modifikasiya üsulları hansılardır?
1. Doldurma modifikasiyası (mineral doldurma)
Adi plastiklərə qeyri-üzvi mineral (üzvi) toz əlavə etməklə, plastik materialların möhkəmliyi, sərtliyi və istiyə davamlılığı yaxşılaşdırıla bilər. Bir çox növ doldurucu var və xüsusiyyətləri son dərəcə mürəkkəbdir.
Plastik doldurucuların rolu: plastik emal performansını yaxşılaşdırın, fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırın, həcmi artırın və maliyyələri azaldır.
Plastik qatqılar üçün tələblər:
(1) Kimyəvi xüsusiyyətlər passivdir, təsirsizdir və qatran və digər qatqılarla mənfi reaksiya göstərmir;
(2) Plastikin suya davamlılığını, kimyəvi müqavimətini, hava müqavimətini, istiliyi və s. Təsir etmir;
(3) Plastikin fiziki xüsusiyyətlərini azaltmır;
(4) Böyük miqdarda doldurula bilər;
(5) Nisbi sıxlıq kiçikdir və məhsulun sıxlığına az təsir göstərir.
2. Ətraflı modifikasiya (şüşə lif / karbon lif)
Gücləndirmə tədbirləri: şüşə lif və karbon lif kimi lifli materiallar əlavə etməklə.
Gücləndirmə təsiri: materialın sərtliyini, möhkəmliyini, sərtliyini və istilik müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər,
Dəyişikliklərin mənfi təsirləri: Lakin bir çox material zəif səthə və qırılma zamanı aşağı uzanmaya səbəb olacaqdır.
Gücləndirmə prinsipi:
(1) Dəmir materialların gücü və modulu daha yüksəkdir;
(2) Qatranın bir çox xas əla fiziki və kimyəvi (korroziya müqaviməti, izolyasiya, radiasiya müqaviməti, ani yüksək temperatur ablasyon müqaviməti və s.) Və işləmə xüsusiyyətləri vardır;
(3) Qatran möhkəmləndirici materialla birləşdikdən sonra möhkəmləndirici material qatranın mexaniki və ya digər xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır və qatran möhkəmləndirici materiala birləşdirmə və yük ötürmə rolunu oynaya bilər, beləliklə möhkəmləndirilmiş plastik əla xüsusiyyətlər.
3. Dəyişikliyin sərtləşdirilməsi
Bir çox material kifayət qədər sərt və çox qırıq deyil. Daha yaxşı tokluğa və ya ultra incə qeyri-üzvi materiallara malik materiallar əlavə etməklə, materialların tokluğu və aşağı temperatur göstəriciləri artırıla bilər.
Sərtləşdirici maddə: Sərtləşdikdən sonra plastikin kövrəkliyini azaltmaq və təsir gücünü və uzanmasını yaxşılaşdırmaq üçün qatrana bir qatqı əlavə edildi.
Tez-tez istifadə olunan sərtləşdirici maddələr-əsasən maleik anhidrid aşılama uyğunlaşdırıcısı:
Etilen-vinil asetat kopolimeri (EVA)
Poliolefin elastomeri (POE)
Xlorlu Polietilen (CPE)
Akrilonitril-butadien-stiren kopolimeri (ABS)
Stiren-butadien termoplastik elastomer (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Alov gecikdirici modifikasiya (halogensiz alov gecikdirici)
Elektron cihazlar və avtomobillər kimi bir çox sənayedə materialların alov gecikmə qabiliyyəti olması tələb olunur, lakin bir çox plastik xammalın alov gecikdirmə qabiliyyəti azdır. Təkmilləşdirilmiş alov gecikmə qabiliyyəti alov gecikdiricilər əlavə etməklə əldə edilə bilər.
Alov gecikdirənlər: alov gecikdirənlər, yanğın gecikdirənlər və ya yanğın gecikdirənlər, yanıcı polimerlərə alov gecikdirən funksional qatqılar kimi də tanınır; əksəriyyəti VA (fosfor), VIIA (brom, xlor) və ⅢA (antimon, alüminium) elementlərinin birləşmələridir.
Molibden birləşmələri, qalay qarışıqları və tüstü bastırıcı təsiri olan dəmir birləşmələri də alov gecikdiricilər kateqoriyasına aiddir. Əsasən plastiklərin, xüsusilə polimer plastiklərin yanmasını gecikdirmək və ya qarşısını almaq üçün alov gecikdirmə tələbləri olan plastiklərdə istifadə olunur. Alov verməyi, özünü söndürməyi və alovlandırmanı çətinləşdirin.
Plastik alov gecikdirici dərəcəli: HB, V-2, V-1, V-0, 5VB-dən addım-addım 5VA-ya.
5. Hava müqavimətinin dəyişdirilməsi (qocalma əleyhinə, ultrabənövşəyi, aşağı temperatur müqaviməti)
Ümumiyyətlə plastiklərin aşağı temperaturda soyuq müqavimətinə aiddir. Plastiklərə xas olan aşağı temperaturlu kövrəklik səbəbi ilə, plastiklər aşağı temperaturda kövrək olur. Bu səbəbdən aşağı temperaturlu mühitlərdə istifadə olunan bir çox plastik məhsulun ümumiyyətlə soyuq davamlı olması tələb olunur.
Hava müqaviməti: günəş işığı, temperatur dəyişikliyi, külək və yağış kimi xarici şərtlərin təsiri nəticəsində plastik məhsulların solması, rənginin dəyişməsi, çatlaması, təbaşirlənməsi və gücünün azaldılması kimi bir sıra yaşlanma hadisələrini ifadə edir. Ultraviyole radiasiya plastik yaşlanmanı təşviq edən əsas amildir.
6. dəyişdirilmiş xəlitəli
Plastik ərintisi, iki və ya daha çox materialı bir materialın performansını yaxşılaşdırmaq və ya hər ikisinə malik olmaq üçün iki və ya daha çox materialı yüksək performanslı, işlək və ixtisaslaşmış yeni bir material halına gətirmək üçün fiziki qarışdırma və ya kimyəvi aşılama və kopolimerizasiya metodlarının istifadəsidir. Mövcud plastiklərin performansını yaxşılaşdırmaq və ya artırmaq və maliyyələri azalda bilər.
Ümumi plastik ərintilər: PVC, PE, PP, PS ərintiləri kimi geniş yayılmışdır və istehsal texnologiyası ümumiyyətlə mənimsənilmişdir.
Mühəndislik plastik ərintisi: əsasən PC, PBT, PA, POM (polioksimetilen), PPO, PTFE (polytetrafluoroethylene) və digər mühəndis plastikləri ilə əsas qarışdırma sistemi və ABS qatranı ilə qarışdırma sistemi daxil olmaqla mühəndislik plastiklərinin (qatran) qarışığına aiddir. dəyişdirilmiş materiallar.
PC / ABS xəlitəli istifadəsinin böyümə sürəti plastik sahələrdə ön plandadır. Hal-hazırda PC / ABS ərintisi tədqiqatı polimer ərintilərinin araşdırma nöqtəsinə çevrilmişdir.
7. Zirkonyum fosfat dəyişdirilmiş plastik
1) Polipropilen PP / üzvi modifikasiya olunmuş zirkonyum fosfat OZrP kompozitinin ərimə qarışdırma üsulu ilə hazırlanması və mühəndislik plastiklərində tətbiqi
Əvvəlcə, oktadesil dimetil üçüncül amin (DMA) üzvi olaraq dəyişdirilmiş zirkonyum fosfat (OZrP) əldə etmək üçün α-zirkonyum fosfat ilə reaksiya verilir və daha sonra OZrP, PP / OZrP kompozitlərini hazırlamaq üçün polipropilen (PP) ilə qarışdırılır. Kütlə payı% 3 olan OZrP əlavə edildikdə, PP / OZrP kompozitinin çəkilmə gücü, zərbə gücü və əyilmə gücü müvafiq olaraq 18. 2%, 62. 5% və 11. 3% artırıla bilər. təmiz PP materialı ilə müqayisədə. İstilik stabilliyi də əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılmışdır. Bunun səbəbi DMA-nın bir ucunun qeyri-üzvi maddələrlə qarşılıqlı təsir göstərərək kimyəvi bir bağ meydana gətirməsidir və uzun zəncirin digər ucunun birləşmənin dartılma gücünü artırmaq üçün PP molekulyar zəncirlə fiziki olaraq dolaşmasıdır. Təkmilləşdirilmiş zərbə gücü və istilik stabilliyi irc kristalları istehsal etmək üçün sirkonyum fosfatın yaratdığı PP ilə əlaqədardır. İkincisi, dəyişdirilmiş PP ilə sirkonyum fosfat təbəqələri arasındakı qarşılıqlı təsir sirkonyum fosfat təbəqələri arasındakı məsafəni və daha yaxşı dispersiyanı artırır və nəticədə əyilmə gücü artır. Bu texnologiya mühəndislik plastiklərinin performansını yaxşılaşdırmağa kömək edir.
2) Polivinil spirt / α-zirkonyum fosfat nanokompozit və alov gecikdirici materiallarda tətbiqi
Polivinil spirt / α-zirkonyum fosfat nanokompozitlər əsasən alov gecikdirici materialların hazırlanması üçün istifadə edilə bilər. yol:
① Əvvəlcə α-zirkonyum fosfat hazırlamaq üçün geri qayıtmaq üsulu istifadə olunur.
②100 ml / q maye-qatı nisbətinə görə kəmiyyət α-zirkonyum fosfat tozunu götürün və deionizasiya olunmuş suya dağıdın, otaq temperaturunda maqnit qarışdıraraq etilamin sulu məhlulu damla damla əlavə edin, sonra kəmiyyət dietanolamin əlavə edin və ZrP hazırlamaq üçün ultrasəslə müalicə edin -OH sulu məhlul.
③% 5 həll etmək üçün müəyyən miqdarda polivinil spirtini (PVA) 90% deionizə olunmuş suda həll edin, kəmiyyət bir ZrP-OH sulu məhlul əlavə edin, 6-10 saat qarışdırmağa davam edin, məhlulu soyudun və qəlibə tökün. otaq temperaturunda hava quru, təxminən 0,15 mm'lik bir nazik film meydana gələ bilər.
ZrP-OH əlavə edilməsi PVA-nın başlanğıc deqradasiya temperaturunu əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və eyni zamanda PVA deqradasiya məhsullarının karbonlaşma reaksiyasını təşviq etməyə kömək edir. Çünki ZrP-OH-nin deqradasiyası zamanı əmələ gələn polyanion, Norrish II reaksiyası ilə PVA turşusu qrupunun kəsilmə reaksiyasını təşviq edən bir proton turşusu sahəsi rolunu oynayır. PVA-nın parçalanma məhsullarının karbonlaşma reaksiyası karbon qatının oksidləşmə müqavimətini yaxşılaşdırır və bununla da kompozit materialın alov gecikdirici performansını yaxşılaşdırır.
3) Polivinil spirt (PVA) / oksidlənmiş nişasta / α-zirkonyum fosfat nanokompozit və mexaniki xüsusiyyətlərin yaxşılaşdırılmasında rolu
Α-Zirkonyum fosfat sol-gel reflü metodu ilə sintez edildi, n-butilamin ilə üzvi olaraq dəyişdirildi və OZrP və PVA qarışdırılaraq PVA / α-ZrP nanokompozit hazırlandı. Kompozit materialın mexaniki xüsusiyyətlərini effektiv şəkildə yaxşılaşdırın. PVA matrisində α-ZrP kütləsi% 0.8 olduqda, kompozit materialın qırılma qüvvəsi və uzanması 17. 3% və 26. Müvafiq olaraq təmiz PVA ilə müqayisədə artır. 6%. Bunun səbəbi, α-ZrP hidroksilin nişasta molekulyar hidroksil ilə güclü hidrogen bağlaya bilməsi və bu da mexaniki xüsusiyyətlərin yaxşılaşdırılmasına gətirib çıxarır. Eyni zamanda, istilik sabitliyi də əhəmiyyətli dərəcədə artır.
4) Polistirol / üzvi modifikasiya olunmuş zirkonyum fosfat kompozit material və yüksək temperaturda işlənən nanokompozit materiallarda tətbiqi
α-Zirkonyum fosfat (α-ZrP) MA-ZrP məhlulu əldə etmək üçün əvvəlcədən metilamin (MA) tərəfindən dəstəklənir və sonra sintez olunmuş p-xlorometil stiren (DMA-CMS) məhlulu MA-ZrP məhluluna əlavə olunur və qarışdırılır. otaq temperaturu 2 d, məhsul süzülür, qatılar xlor olmadığını aşkar etmək üçün distillə edilmiş su ilə yuyulur və vakuumda 24 saat ərzində 80 ℃-də qurudulur. Nəhayət, kompozit toplu polimerizasiya ilə hazırlanır. Toplu polimerləşmə zamanı stirolun bir hissəsi zirkonyum fosfat laminatların arasına girir və polimerləşmə reaksiyası baş verir. Məhsulun istilik sabitliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılır, polimer gövdəsi ilə uyğunluq daha yaxşıdır və nanokompozit materialların yüksək temperaturda işlənməsi tələblərinə cavab verə bilər.
