Пластик - это материал с высоким содержанием полимера в качестве основного компонента. В его состав входят синтетическая смола и наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, смазочные материалы, пигменты и другие добавки. Он находится в жидком состоянии во время производства и обработки для облегчения моделирования. По завершении обработки он представляет собой твердую форму.
Основной компонент пластика - синтетическая смола. Изначально смолы названы в честь липидов, выделяемых животными и растениями, таких как канифоль, шеллак и т. Д. Синтетические смолы (иногда называемые просто «смолами») относятся к полимерам, которые не были смешаны с различными добавками. Смола составляет от 40% до 100% от общего веса пластика. Основные свойства пластмасс в основном определяются свойствами смолы, но добавки также играют важную роль.
Почему нужно модифицировать пластик?
Так называемая «модификация пластика» относится к способу изменения его исходных характеристик и улучшения одного или нескольких аспектов путем добавления одного или нескольких других веществ в пластиковую смолу, тем самым достигая цели расширения области ее применения. Модифицированные пластмассы в совокупности называются «модифицированными пластиками».
К настоящему времени в результате исследований и разработок химической промышленности пластмасс синтезированы тысячи полимерных материалов, из которых только более 100 имеют промышленное значение. Более 90% полимерных материалов, обычно используемых в пластмассах, сконцентрированы в пяти основных смолах (PE, PP, PVC, PS, ABS). В настоящее время очень трудно продолжать синтез большого количества новых полимерных материалов, которые не является ни экономичным, ни реалистичным.
Таким образом, углубленное изучение взаимосвязи между полимерным составом, структурой и характеристиками и модификация существующих пластмасс на этой основе для производства подходящих новых пластических материалов стало одним из эффективных способов развития индустрии пластмасс. Индустрия сексуальной пластики также достигла значительного развития в последние годы.
Модификация пластика относится к изменению свойств пластмасс в направлении, ожидаемому людьми, с помощью физических, химических или обоих методов, или для значительного снижения затрат, или для улучшения определенных свойств, или для придания пластмассам новых функций материалов. Процесс модификации может происходить во время полимеризации синтетической смолы, то есть химическая модификация, такая как сополимеризация, прививка, сшивание и т.д., также может проводиться во время обработки синтетической смолы, то есть физическая модификация, такая как наполнение, совместное смешивание, улучшение и т. д.
Какие есть методы пластической модификации?
1. Модификация наполнения (минеральное наполнение)
Добавляя неорганический минеральный (органический) порошок к обычным пластмассам, можно улучшить жесткость, твердость и термостойкость пластиковых материалов. Есть много типов наполнителей, и их свойства чрезвычайно сложны.
Роль пластиковых наполнителей: улучшить характеристики обработки пластика, улучшить физические и химические свойства, увеличить объем и снизить затраты.
Требования к пластическим добавкам:
(1) Химические свойства неактивны, инертны и не вступают в неблагоприятную реакцию со смолой и другими добавками;
(2) Не влияет на водостойкость, химическую стойкость, атмосферостойкость, термостойкость и т. Д. Пластика;
(3) не ухудшает физические свойства пластика;
(4) Может заполняться в больших количествах;
(5) Относительная плотность мала и мало влияет на плотность продукта.
2. Улучшенная модификация (стекловолокно / углеродное волокно)
Меры по усилению: добавлением волокнистых материалов, таких как стекловолокно и углеродное волокно.
Эффект усиления: он может значительно улучшить жесткость, прочность, твердость и термостойкость материала,
Неблагоприятные эффекты модификации: Но многие материалы будут вызывать плохую поверхность и меньшее удлинение при разрыве.
Принцип улучшения:
(1) Армированные материалы имеют более высокую прочность и модуль упругости;
(2) Смоле присущи многие отличные физические и химические свойства (коррозионная стойкость, изоляция, радиационная стойкость, мгновенная стойкость к высокотемпературной абляции и т. Д.) И технологические свойства;
(3) После того, как смола смешана с армирующим материалом, армирующий материал может улучшить механические или другие свойства смолы, а смола может играть роль связывания и передачи нагрузки на армирующий материал, так что армированный пластик имеет отличные свойства.
3. Модификация ужесточения
Многие материалы недостаточно жесткие и слишком хрупкие. Добавляя материалы с более высокой прочностью или сверхмелкозернистые неорганические материалы, можно повысить ударную вязкость и низкотемпературные характеристики материалов.
Упрочняющий агент: чтобы уменьшить хрупкость пластика после затвердевания и улучшить его ударную вязкость и удлинение, в смолу добавлена добавка.
Обычно используемые агенты, повышающие ударную вязкость, в основном агент, улучшающий совместимость прививки малеинового ангидрида:
Сополимер этилена и винилацетата (EVA)
Полиолефиновый эластомер (ПОЭ)
Хлорированный полиэтилен (ХПЭ)
Сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)
Бутадиен-стирольный термопластический эластомер (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Огнестойкая модификация (безгалогеновая антипирен)
Во многих отраслях промышленности, таких как производство электронных приборов и автомобилей, требуется, чтобы материалы обладали огнестойкостью, но многие пластмассовые сырьевые материалы обладают низкой огнестойкостью. Улучшить огнестойкость можно за счет добавления антипиренов.
Антипирены: также известные как антипирены, антипирены или антипирены, функциональные добавки, которые придают огнестойкость легковоспламеняющимся полимерам; большинство из них - VA (фосфор), VIIA (бром, хлор) и Соединения элементов ⅢA (сурьма, алюминий).
Соединения молибдена, соединения олова и соединения железа с эффектом подавления дыма также относятся к категории антипиренов. Они в основном используются для пластмасс с требованиями к огнестойкости, чтобы замедлить или предотвратить горение пластмасс, особенно полимерных пластмасс. Сделайте его дольше воспламеняющимся, самозатухающим и трудным для воспламенения.
Марка огнестойкости пластика: от НВ, В-2, В-1, В-0, 5ВБ до 5ВА пошагово.
5. Модификация атмосферостойкости (антивозрастная, анти-ультрафиолетовая, низкотемпературная)
Обычно относится к хладостойкости пластмасс при низких температурах. Из-за присущей пластмассам низкотемпературной хрупкости пластмассы становятся хрупкими при низких температурах. Поэтому многие пластиковые изделия, используемые в низкотемпературных средах, обычно должны обладать морозостойкостью.
Атмосферостойкость: относится к ряду явлений старения, таких как выцветание, обесцвечивание, растрескивание, меление и снижение прочности пластмассовых изделий из-за влияния внешних условий, таких как солнечный свет, изменения температуры, ветер и дождь. Ультрафиолетовое излучение является ключевым фактором старения пластика.
6. Модифицированный сплав
Пластиковый сплав - это использование методов физического смешения или химической прививки и сополимеризации для получения из двух или более материалов высокоэффективного, функционального и специализированного нового материала для улучшения характеристик одного материала или получения обоих свойств. Это может улучшить или улучшить характеристики существующих пластиков и снизить затраты.
Общие пластмассовые сплавы: широко используются такие как сплавы ПВХ, ПЭ, ПП, ПС, а технология производства в целом освоена.
Инженерный пластиковый сплав: относится к смеси инженерных пластиков (смолы), в основном включая систему смешения с ПК, PBT, PA, POM (полиоксиметилен), PPO, PTFE (политетрафторэтилен) и другими инженерными пластиками в качестве основного корпуса, и смолой ABS. модифицированные материалы.
Темпы роста использования сплавов ПК / АБС находятся на переднем крае в области пластмасс. В настоящее время исследование легирования ПК / АБС стало одной из основных областей исследования полимерных сплавов.
7. Пластмасса, модифицированная фосфатом циркония.
1) Получение композита полипропилен ПП / органически модифицированный фосфат циркония OZrP методом смешивания в расплаве и его применение в конструкционных пластмассах.
Сначала октадецилдиметил-третичный амин (DMA) реагирует с α-цирконийфосфатом с получением органически модифицированного фосфата циркония (OZrP), а затем OZrP смешивают в расплаве с полипропиленом (PP) для получения композитов PP / OZrP. При добавлении OZrP с массовой долей 3% прочность на разрыв, ударная вязкость и прочность на изгиб композита PP / OZrP могут быть увеличены на 18,2%, 62,5% и 11,3% соответственно. по сравнению с чистым полипропиленом. Также значительно улучшена термическая стабильность. Это связано с тем, что один конец DMA взаимодействует с неорганическими веществами, образуя химическую связь, а другой конец длинной цепи физически связан с молекулярной цепью PP для увеличения прочности композита на разрыв. Повышенная ударная вязкость и термическая стабильность обусловлены индуцированным фосфатом циркония полипропиленом с образованием β-кристаллов. Во-вторых, взаимодействие между модифицированным ПП и слоями фосфата циркония увеличивает расстояние между слоями фосфата циркония и улучшает дисперсию, что приводит к увеличению прочности на изгиб. Эта технология помогает улучшить характеристики инженерных пластиков.
2) Нанокомпозит поливиниловый спирт / α-цирконийфосфат и его применение в огнезащитных материалах.
Нанокомпозиты поливиниловый спирт / α-цирконийфосфат могут быть в основном использованы для получения огнезащитных материалов. способ:
① Во-первых, для приготовления α-цирконийфосфата используется метод кипячения.
②В соответствии с соотношением жидкость-твердое вещество 100 мл / г возьмите количественный порошок α-цирконийфосфата и диспергируйте его в деионизированной воде, по каплям добавьте водный раствор этиламина при перемешивании магнитной мешалкой при комнатной температуре, затем добавьте количественный диэтаноламин и обработайте ультразвуком для получения ZrP -ОН водный раствор.
③Растворите определенное количество поливинилового спирта (PVA) в деионизированной воде 90 ℃, чтобы получить 5% раствор, добавьте количественный водный раствор ZrP-OH, продолжайте перемешивать в течение 6-10 часов, охладите раствор и вылейте его в форму для Сушка на воздухе при комнатной температуре. Может быть сформирована тонкая пленка толщиной около 0,15 мм.
Добавление ZrP-OH значительно снижает начальную температуру разложения ПВС и в то же время способствует реакции карбонизации продуктов разложения ПВС. Это связано с тем, что полианион, образующийся во время разложения ZrP-OH, действует как протонный кислотный сайт, способствуя реакции сдвига кислотной группы PVA через реакцию Норриша II. Реакция карбонизации продуктов разложения ПВС улучшает стойкость углеродного слоя к окислению, тем самым улучшая огнестойкость композиционного материала.
3) Нанокомпозит поливиниловый спирт (ПВС) / окисленный крахмал / α-цирконийфосфат и его роль в улучшении механических свойств.
Α-Цирконийфосфат был синтезирован методом золь-гель-дефлегмации, органически модифицирован н-бутиламином, и OZrP и PVA были смешаны для получения нанокомпозита PVA / α-ZrP. Эффективно улучшают механические свойства композитного материала. Когда матрица ПВС содержит 0,8% по массе α-ZrP, прочность на разрыв и относительное удлинение при разрыве композитного материала увеличиваются на 17,3% и 26. По сравнению с чистым ПВС, соответственно. 6%. Это связано с тем, что гидроксил -ZrP может образовывать прочную водородную связь с молекулярным гидроксилом крахмала, что приводит к улучшенным механическим свойствам. В то же время значительно повышается термическая стабильность.
4) Полистирол / модифицированный органическими соединениями композитный материал фосфата циркония и его применение в высокотемпературной обработке нанокомпозитных материалов.
α-Цирконийфосфат (α-ZrP) предварительно наносят на метиламин (MA) для получения раствора MA-ZrP, а затем синтезированный раствор п-хлорметилстирола (DMA-CMS) добавляют к раствору MA-ZrP и перемешивают при комнатная температура 2 дня, продукт фильтруют, твердые частицы промывают дистиллированной водой, чтобы определить отсутствие хлора, и сушат в вакууме при 80 ℃ в течение 24 часов. Наконец, композит получают полимеризацией в массе. Во время полимеризации в массе часть стирола попадает между слоистыми материалами из фосфата циркония, и происходит реакция полимеризации. Значительно улучшена термическая стабильность продукта, улучшена совместимость с полимерным телом, и он может отвечать требованиям высокотемпературной обработки нанокомпозитных материалов.
