Методы пластической модификации полимерных материалов

В последние годы, в связи с быстрым развитием в моей стране автомобилестроения, производства бытовой техники, средств связи и электроники, трудно удовлетворить требования к применению пластмасс одного вида или вида.Поэтому, чтобы удовлетворить потребности различных применений, химические или физические методы используются для изменения некоторых свойств пластиковых изделий для достижения намеченной цели, которой является модификация пластика.

Пластическая модификация обычно делится на химическую модификацию и физическую модификацию.Технология модификации пластика намного проще, чем синтез новой смолы, особенно физическая модификация, которую можно проводить на обычных заводах по переработке литья пластмасс, которая проста и легка в реализации и дает быстрые результаты.

Технология и способ химической модификации пластмасс

Химическая модификация полимерных материалов обычно осуществляется на стадии синтеза, особенно в покрытиях, клеях, термореактивных смолах и других отраслях промышленности.Поскольку эти типы материалов в основном связаны с образованием поперечных связей и отверждением в процессе нанесения, различные ожидаемые эффекты и свойства материала могут быть достигнуты путем введения функциональных групп с различной реакционной способностью или структурными характеристиками.Для пластмасс химическая модификация более распространена на заводах по синтезу смол, особенно при синтезе и производстве специальных смол.Конечно, некоторые заводы по переработке пластмасс, такие как кабельные заводы, также будут проводить химическую модификацию.

Gмодификация плота

Прививочная модификация относится к методу модификации, при котором требуемые свойства достигаются за счет химического связывания соответствующих разветвленных цепей или функциональных боковых групп на макромолекулярной цепи полимера.Реакция привитой сополимеризации должна сначала образовывать активные точки прививки, и различные инициаторы или катализаторы полимеризации могут обеспечивать активные частицы для привитой сополимеризации, а затем генерировать точки прививки.Активная точка находится в середине сегмента полимерной цепи, а привитой сополимер образуется после полимеризации.

Производительность привитых сополимеров зависит от состава, структуры, длины и количества разветвлений основной цепи и разветвленной цепи.Длинноцепочечный разветвленный трансплантат похож на смесь.Путем сополимеризации два полимера с разными свойствами могут быть привиты друг к другу с образованием привитого материала с особыми свойствами, АБС-смолы.В качестве компатибилизаторов в основном используются прививки с короткими и многочисленными ответвлениями, такие как прививки MAH и GMA.Поэтому привитая модификация полимеров стала простым и эффективным методом расширения областей применения полимеров и улучшения свойств полимерных материалов.

Модификация блок-сополимеризации

Блок-сополимеризационная модификация представляет собой особый полимер, полученный путем связывания двух или более полимерных сегментов с разными свойствами.По количеству сегментов, составляющих блок-сополимер, его можно разделить на: диблок-сополимеры, такие как стирол-бутадиеновые сополимеры;Трехблочные сополимеры, такие как сополимер стирол-бутадиен-3-хлорпропен;Мультиблок-сополимеры и др.

В зависимости от того, является ли чередующаяся полимеризация различных сегментов регулярной или нет, ее можно разделить на обычные блок-сополимеры и статистические блок-сополимеры.Этот тип полимера имеет контролируемую молекулярную массу, узкое молекулярно-массовое распределение и проектируемую молекулярную структуру и состав.Это одна из самых значимых и сложных исследовательских задач в области исследования полимеров.Блок-полимеры с определенной структурой обладают свойствами, отличными от простых линейных полимеров, а также многих статистических сополимеров и даже смесей гомополимеров.Он может использоваться в качестве термопластичного эластомера, примеси, улучшающей совместимость, модификатора интерфейса и т. д. Широко используется в различных областях, таких как биомедицина, строительство и химическая промышленность.

Поскольку блок-сополимер обладает исходными характеристиками каждого полимера, входящего в его состав, такими как температура стеклования, прозрачность, химическая стойкость, гидрофильность, гидрофобность и т. д., можно получать продукты различного назначения.

К промышленно производимым блок-сополимерам относятся следующие: термопластичные эластомеры обладают свойствами как каучука, так и термопласта;Формованные изделия из блок-сополимера SBS, блок-сополимера SB star и полиэфирполиэфирного мультиблок-сополимера могут использоваться в автомобильной промышленности, а также в качестве обувных подошв, клеев, покрытий, уплотнительных материалов, клеев-расплавов и т. д.;Многосегментный сополимер полиэстера и полиуретана можно использовать в качестве эластичного волокна;Блок-сополимеры стирола и бутадиена могут использоваться в качестве упрочненных пластиков;Двухстадийный сополимер оксида пропилена и оксида этилена можно использовать в качестве поверхностно-активного вещества, которое может эмульгировать водные или неводные растворы в зависимости от соотношения гидрофобных и гидрофильных сегментов.

Сшивающая модификация

Модификация сшивания относится к процессу соединения линейных или разветвленных полимерных цепей ковалентными связями с образованием сетки или полимера в форме тела.Обычно это относится к химическому сшиванию, которое обычно достигается за счет реакций поликонденсации и полиприсоединения.Наиболее типичным случаем является вулканизация каучука.После того, как линейный полимер умеренно сшит, его механическая прочность, эластичность, стабильность размеров и стойкость к растворителям улучшаются.

Сшивание также широко используется при модификации пластмасс.Например, технология сшивания полиэтилена (ПЭ) является одним из важных средств улучшения свойств материала.Сшитый модифицированный полиэтилен может значительно улучшить свои характеристики, а не только значительно улучшить механические свойства бутилового полиэтилена, устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды, стойкость к химической коррозии, сопротивление ползучести и электрические свойства и т. д. Кроме того, термостойкий класс значительно улучшается. улучшенный, который может увеличить термостойкую температуру полиэтилена с 70 ° C до более 100 ° C, что значительно расширяет область применения полиэтилена.В настоящее время сшитый полиэтилен широко используется в трубах, пленках, кабельных материалах и пенопластовых изделиях.Методы сшивания полиэтилена в основном включают радиационное сшивание, сшивание силаном и сшивание пероксидом.

Радиационная сшивка заключается в облучении полиэтиленовых изделий, таких как полиэтиленовые оболочки, пленки и тонкостенные трубки, покрытые проволокой, гамма-лучами и высокоэнергетическими лучами для сшивания.Контролируя радиационные условия, можно получать изделия из сшитого полиэтилена с определенной степенью сшивки.Сшитый полиэтилен, полученный радиационной сшивкой, имеет следующие преимущества: сшивка и экструзия осуществляются раздельно, качество продукции легко контролировать, эффективность производства высока, процент брака низок;В процессе сшивания не требуется дополнительных свободнорадикальных инициаторов (таких как пероксиды и т.п.), что сохраняет чистоту материала и улучшает электрические свойства материала;Он особенно подходит для кабелей малого сечения и тонкостенных изолированных кабелей, которые трудно изготовить путем химической сшивки.Однако радиационное сшивание имеет и некоторые недостатки, такие как необходимость увеличения ускоряющего напряжения электронного луча при сшивке толстых материалов;Для сшивания круглых объектов, таких как провода и кабели, необходимо их вращать или использовать несколько пучков электронных лучей, чтобы сделать облучение равномерным;единовременные инвестиционные затраты значительны;технология эксплуатации и обслуживания сложна.Этот метод требует больших затрат на оборудование и более совершенные средства защиты и наиболее подходит для получения тонких сшитых продуктов.

Сшивание силаном представляет собой использование винилсилана, содержащего двойные цепи, для взаимодействия с расплавленными полимерами под действием инициаторов с образованием полимеров, привитых силаном.В присутствии силанольного катализатора конденсации полимер гидролизуется при контакте с водой, в результате чего образуется сетчатая сшитая структура оксановых цепей.Силановая технология сшивки в значительной степени способствовала производству и применению сшитого полиэтилена благодаря простому оборудованию для сшивки, легко контролируемому процессу, низким инвестициям, высокой степени сшивки и хорошему качеству готовой продукции.Помимо полиэтилена и силана, для сшивания необходимы также катализаторы, инициаторы, антиоксиданты и т.д.По сравнению с другими методами, полиэтиленовые продукты, полученные методом сшивания силаном, имеют следующие преимущества: Меньше капиталовложений в оборудование, высокая эффективность производства и низкая стоимость;Этот процесс очень универсален, подходит для полиэтилена любой плотности, а также подходит для большинства полиэтиленов с наполнителями;не ограничен по толщине.

Пероксидная сшивка обычно использует органические пероксиды в качестве сшивающих агентов, которые разлагаются под действием тепла с образованием активных свободных радикалов.Эти свободные радикалы создают активные точки на углеродной цепи полимера и создают углерод-углеродные сшивки с образованием сетчатой ​​структуры.Для этой технологии требуется оборудование для экструзии под высоким давлением, позволяющее протекать реакции сшивания в цилиндре, а затем используется метод быстрого нагрева для нагревания продукта с получением сшитого продукта.

Пластиковая физическая модификация технология и метод

Наполнение, антипирен, смешивание, армирование волокнами и т. д. являются широко используемыми технологиями и методами физической модификации пластика.

Категория	подразделение	Потребители	Приложения
Огнезащитные смолы	Огнестойкая смола HIPS, огнестойкая полипропиленовая смола, огнестойкая смола ABS и т. д.	Бытовая техника, светотехнические заводы и другие производственные предприятия	Корпуса, внутренние детали, периферийное оборудование и т.п. различных изделий
Усиленные упрочняющие смолы	Погодостойкий закаленный специальный материал PP	Автозапчасти и другие производственные предприятия	Бытовая техника и детали салона автомобиля
	Термопласты, армированные стекловолокном	Компьютерные аксессуары, механические детали, электроинструменты, лампы и другие производственные предприятия	Компьютерные аксессуары, механические детали, электроинструменты и детали ламп
Пластиковые сплавы	сплав ПК, сплав ПВХ	Электрик, компьютерщик, завод автозапчастей и другие производственные предприятия	Автомобильные приборные панели, автоматика, корпуса бытовой техники, строительные материалы и т.д.
	сплав ПА, сплав ПЭТ	Автомобили, бытовая техника, электроинструменты и другие предприятия	Автозапчасти, детали бытовой техники, детали электроинструмента и т. Д.
Функциональные суперконцентраты	Усиленная огнестойкая маточная смесь HIPS	ТВ, аудио и другие производственные предприятия	Электрический корпус

Целью пластиковой модификации является:

Улучшить комплексную производительность пластмасс;

Улучшить механические свойства пластмасс, такие как прочность, низкотемпературная вязкость и т. д.;

Улучшить термостойкость пластмасс;

Улучшить производительность обработки;

Уменьшить впитывающую способность и улучшить стабильность размеров продукта;

Улучшить огнестойкость пластмасс;

реализовать функционализацию материалов и улучшить их характеристики;

Сокращение расходов и многое другое.

Модификация пластиковой смеси

Смеси пластмасс обычно относятся к смесям пластмасс и пластмасс, а также к смесям эластомеров, таких как резина в пластмассах.Смеси пластмасс и пластмасс обычно называют сплавами, а смеси пластмасс и небольшого количества эластомеров, таких как каучук, обычно называют закаленными пластмассами.Типичные модифицированные пластиком смеси, такие как сплавы PC/ABS, сверхпрочный нейлон.

Хотя модификация пластиковых смесей относится к физическим модификациям, на самом деле в пластиковых смесях неизбежно присутствует небольшое количество химических связей между макромолекулярными цепями различных полимеров.Например, в процессе перемешивания расплава под действием сильного сдвига могут образовываться макромолекулярные свободные радикалы за счет действия сдвига, что приводит к образованию небольшого количества блок- или привитых сополимеров.

В процессе модификации пластиковых смесей, особенно несовместимых смесевых систем, добавление агентов, улучшающих совместимость, или реакционных мер по совмещению для улучшения межфазного связывания компонентов смеси также приведет к определенной степени химического сшивания.

Пластик/'Наполнитель' Модификации заливки

Модификация пластикового наполнителя относится к методу модификации, при котором в пластиковый носитель добавляются различные наполнители для получения определенных ожидаемых свойств.Этот метод является самым ранним методом модификации.Он имеет очевидный эффект модификации, простой процесс и низкую стоимость, поэтому он широко используется.

Модификация наполнения не ограничивается снижением затрат за счет добавления различных дешевых неорганических порошков, таких как карбонат кальция и тальк, или органических порошков, таких как древесная пудра.Кроме того, специальные функции, такие как огнестойкость, электричество, свет, магнетизм, теплопроводность и антибактериальные свойства, могут быть улучшены путем добавления металлического порошка, оксида металла, неорганического фосфора, органического галогенида, органического фосфида, органического кремния и нитрида.

«Наполнитель» здесь также включает различные пластические добавки, такие как органические карбоновые кислоты, сорбит и другие зародышеобразователи для улучшения жесткости и прозрачности материала;Антистатики для улучшения антистатических характеристик пластмасс;пластификаторы, термостабилизаторы, смазки и технологические добавки для улучшения характеристик обработки материалов;графит, MoS2 и т. д. для повышения износостойкости пластмасс и т. д.

Пластик/волокно (усы) Усиленная модификация

Армированные модифицированные пластики состоят из двух частей: пластикового носителя и армирующего материала.В качестве армирующего материала, в основном используемого в машиностроении, используется стекловолокно и изделия из него.Кроме того, существуют углеродные волокна, углеродные нанотрубки, металлические волокна, керамические волокна, усы и так далее.Эти армирующие материалы могут значительно улучшить жесткость и твердость пластмасс, а также значительно улучшить размерную стабильность и термостойкость материалов.Для армированных пластиков на конечный результат будут влиять поверхностное сцепление между армирующим материалом и пластиковой подложкой, дисперсия армирующего материала в пластике, температура обработки, диаметр волокна, тип армирующего материала и т. д. свойства материала.

В настоящее время большое количество армированных пластиковых деталей заменили оригинальные металлические в автомобилях и бытовой технике.Что касается электронных продуктов, АБС/углеродное волокно, полиамид/углеродное волокно используются в корпусах различных ноутбуков и фотоаппаратов, а также в задних крышках экранов мобильных телефонов.С точки зрения транспорта, высокоскоростных поездов, пилотируемых космических кораблей, военной аэрокосмической отрасли и т. д. армированные пластики также стали «любимчиками», и мы все можем их найти.

Многофазная композитная модификация пластмасс

В реальном производстве модифицированные пластмассы представляют собой скорее многофазную композитную систему, такую ​​как усовершенствованные огнезащитные системы, усовершенствованные системы закалки, усиленные атмосферостойкие системы и т. д., и часто представляют собой комплексное применение нескольких технологий модификации.Но независимо от того, какая технология модификации используется, связь интерфейса между смешиваемыми компонентами является ключевым моментом, и модификатор интерфейса играет жизненно важную роль.Распределение и морфология дисперсной фазы в непрерывной фазе также оказывают огромное влияние на свойства конечного материала.

Кроме того, модификация пластиковых изделий, такая как модификация поверхности, также относится к техническим средствам модификации пластмасс.Модификация поверхности пластика относится к методу модификации, при котором свойства поверхности изделий из пластика изменяются физическими или химическими методами.Модификация пластиковой поверхности отличается от других модификаций двумя способами: во-первых, ее модификация ограничивается поверхностью изделия, а его внутренние свойства не меняются;Во-вторых, его модификация осуществляется после процесса первичного формования пластмассовых изделий, который относится к модификации вторичной обработки.

Методы модификации пластиковой поверхности включают улучшение блеска поверхности, твердости поверхности, сопротивления износу и трению поверхности, поверхностного барьера;улучшение адгезии пластика, печать и т. д. для улучшения поверхностного натяжения пластмасс и т. д. Взяв в качестве примера гальваническое покрытие пластика, только стойкость абс-покрытия может соответствовать требованиям к разновидностям пластика без обработки поверхности.В частности, для полиолефиновых пластиков прочность покрытия очень низкая, и перед нанесением гальванического покрытия необходимо провести модификацию поверхности, чтобы улучшить прочность сцепления с покрытием.Коронный разряд, плазменная активация поверхности и т. д. обычно используются для модификации пластиковой поверхности.

Реализация высоких характеристик модифицированных пластиков не только тесно связана с составом материалов, но и неотделима от передового оборудования и технологий механической обработки.Высокоскоростные смесители, параллельные двухшнековые экструдеры и машины для литья под давлением, обычно используемые в моей стране для производства модифицированных пластиков, значительно продвинулись вперед с точки зрения функциональности и продолжительного срока службы.В то же время существует жесткая конкуренция за низкие цены и низкую прибыль.В настоящее время моя страна развивается в направлении энергосберегающего общества, экологически безопасного общества, стратегии устойчивого развития, концепции научного развития, энергосбережения и сокращения выбросов, а также инновационной страны.Оборудование для обработки пластмасс также развивается в направлении энергосбережения, точности и высокой эффективности.Это необходимое условие для того, чтобы помочь модифицированным пластмассам и механическому оборудованию моей страны выйти на международный рынок высокого класса.Таким образом, внедрение технологических инноваций, корректировка структуры продукта и разрушение монополии иностранных компаний могут выйти из тупика и эффективно способствовать диверсификации и повышению производительности модифицированных пластиковых изделий.Развитие также является исторической возможностью догнать и превзойти развитые страны в мировой индустрии пластмасс.

Nanjing Haisi Extrusion поставляет двухшнековый экструдер для модификации пластика.Любой интерес, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.