Механизм пластической ударной вязкости и обычно используемые пластмассовые упрочнители

Модифицированные пластики играют все более важную роль, а технология повышения прочности пластика всегда привлекала внимание академических исследований и промышленности.Сегодня мы узнаем о закалке пластика.

Три фактора, влияющие на эффект пластического упрочнения

1. Свойства матричной смолы

Исследования показали, что повышение ударной вязкости матричной смолы способствует улучшению упрочняющего эффекта закаленных пластиков, а повышение ударной вязкости матричной смолы может быть достигнуто следующими способами:

Увеличьте молекулярную массу матричной смолы, чтобы сузить молекулярно-массовое распределение;

Улучшите ударную вязкость, контролируя кристаллизацию и кристалличность, размер кристаллов и форму кристаллов.

Например, добавление зародышеобразователя к ПП увеличивает скорость кристаллизации и измельчает зерна, тем самым повышая вязкость разрушения.

2. Характеристики и дозировка отвердителя

①.Влияние размера частиц дисперсной фазы упрочняющей добавки——

Для пластиков, упрочненных эластомером, свойства матричной смолы различны, и оптимальное значение размера частиц дисперсной фазы эластомера также различно.

Например, оптимальный размер частиц каучука в УППС составляет 0,8-1,3 мкм, оптимальный размер частиц АБС составляет около 0,3 мкм, а оптимальный размер частиц АБС, модифицированного ПВХ, составляет около 0,1 мкм.

②.Влияние количества упрочнителя - существует оптимальное значение количества добавляемого упрочнителя, связанное с параметром расстояния между частицами;

③.Влияние температуры стеклования отвердителя - чем ниже температура стеклования обычных эластомеров, тем лучше эффект отверждения;

④.Влияние упрочняющего агента на прочность поверхности раздела смолы матрицы - влияние прочности межфазной связи на эффект повышения прочности различно для разных систем;

⑤.Влияние структуры эластомерного упрочнителя - в зависимости от типа эластомера, степени сшивки и т.д.

3. Сила сцепления между двумя фазами

Хорошая сила сцепления между двумя фазами может сделать так, чтобы напряжение могло эффективно передаваться между фазами, чтобы потреблять больше энергии, а общие характеристики пластика улучшаются макроскопически, особенно улучшение ударной вязкости является наиболее значительным.

Обычно эту силу связи можно понимать как силу взаимодействия между двумя фазами.Привитая сополимеризация и блок-сополимеризация являются типичными методами увеличения силы связывания двух фаз.Разница в том, что они образуют химические связи посредством химического синтеза.

Такие как привитой сополимер HIPS, ABS, блок-сополимер SBS, полиуретан.Для пластмасс, закаленных отвердителем, это относится к методу физического смешивания, но принцип тот же.

Идеальная система смешения должна состоять в том, чтобы два компонента были частично совместимы и образовывали фазы по отдельности, и между фазами существовал интерфейсный слой.

В пограничном слое молекулярные цепи двух полимеров диффундируют друг с другом, и существует очевидный градиент концентрации.Увеличивая совместимость между смешиваемыми компонентами, он обладает хорошей связующей силой, а затем усиливает диффузию, чтобы сделать интерфейс рассредоточенным и увеличить толщину интерфейсного слоя.И здесь упрочнение пластических масс также является ключевой технологией получения полимерных сплавов — технология совместимости полимеров.

Что такое пластификаторы?Как разделить?

(1) Характеристики матричной смолы

1. Упрочнение каучукового эластомера: EPR (EPR), EPDM (EPDM), бутадиеновый каучук (BR), натуральный каучук (NR), изобутиленовый каучук (IBR), нитриловый каучук (NBR) и т. д. Подходит для упрочнения модификации пластиковых смол. использовал;

2. Упрочнение термопластичных эластомеров: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV и т. д.;Он в основном используется для повышения ударной вязкости полиолефинов или неполярных смол, и при его использовании для повышения ударопрочности полимеров, содержащих полярные функциональные группы, таких как сложные полиэфиры и полиамиды, следует добавлять присадку, улучшающую совместимость.

3. Сополимер сердцевина-оболочка и реактивный терполимер, усиливающий ударную вязкость:

ACR (акрилаты), MBS (сополимер метилакрилата, бутадиена и стирола),

PTW (сополимер этилен-бутилакрилат-глицидилметакрилат), E-MA-GMA (сополимер этилен-метилакрилат-глицидилметакрилат) и т.д.;

Он в основном используется для упрочнения инженерных пластиков и жаропрочных полимерных сплавов;

4. Смешивание и закалка высокопрочного пластика:

PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT и т. д.;технология полимерных сплавов является важным способом получения высокопрочных конструкционных пластмасс;

5. Упрочнение другими методами: упрочнение наночастицами (например, нано-CaCO3), упрочнение зариновой смолой (металлоиономер DuPont) и др.;

(2) В реальном промышленном производстве упрочнение модифицированных пластиков можно условно разделить на следующие ситуации:

1. Ударной вязкости самой синтетической смолы недостаточно, и ее необходимо повысить для удовлетворения потребностей использования, таких как GPPS, гомополимерный полипропилен и т. Д .;

2. Значительно улучшить ударную вязкость пластмасс для удовлетворения требований сверхпрочности и длительного использования в низкотемпературных средах, таких как сверхпрочный нейлон;

3. После модификации смолы, такой как наполнитель и антипирен, характеристики материала снижаются.В это время должна быть проведена эффективная закалка.

Пластмассы общего назначения обычно получают методом свободнорадикальной аддитивной полимеризации.Основная цепь и боковая цепь молекулы не содержат полярных групп.При упрочнении можно добавлять частицы резины и эластомера для получения лучшего упрочняющего эффекта;

Инженерные пластики обычно получают методом конденсационной полимеризации.Боковые цепи или концевые группы молекулярных цепей содержат полярные группы.При упрочнении могут быть добавлены функционализированные частицы каучука или эластомера для достижения более высокой ударной вязкости.

Типы загустителей для часто используемых смол

Подводя итог, пластическая закалка одинаково важна для кристаллических пластиков и аморфных пластиков, а термостойкость пластиков общего назначения, инженерных пластиков и специальных инженерных пластиков постепенно улучшается, а себестоимость также растет.

Таким образом, предъявляются более высокие требования к термостойкости и стойкости к старению упрочняющего агента, а также это большое испытание для технологии модификации и упрочнения пластика.

И самое главное и критичное - сохранить хорошую совместимость с матрицей и комплектующими!