Элементы разработки формул пластической модификации

Модификация пластмасс — это метод улучшения качества пластмасс путем добавления добавок, наполнителей и т. д. для изменения их свойств.Между тем, модификация пластика также является наиболее эффективным способом снижения стоимости пластмасс.Элементы разработки формулы при модификации пластика в основном включают выбор материала, рецептуру, дозировку и метод смешивания.Взаимодействие между различными элементами может быть как взаимопомощью, так и взаимоуничтожением.Поэтому разработка высокоэффективной, простой в обработке и недорогой формулы — непростая задача.

01 Выбор смолы

1. Виды и марки смол.

Выбранная целевая смола имеет наиболее близкие характеристики к целевой смоле, которую необходимо модифицировать: сначала проверьте разновидности смолы, например, для улучшения ударной вязкости смолы, и выберите такие смолы, как ABS и SBS;Модификация прозрачности требует предварительного рассмотрения выбора трех основных прозрачных смол: ПС, ПММА и ПК.

После определения целевой смолы выберите марку смолы.Конкретная марка смолы имеет более конкретные показатели эффективности, что сделает целевой выбор более детерминированным.Выбирайте смолу: выбирайте крупные бренды и универсальные смолы, чтобы обеспечить более удобную закупку смол на более позднем этапе.

2. Композиционные свойства смолы

Композиционные свойства выбранной целевой смолы и основной смолы, то есть выбранной целевой смолы и основной смолы, обладают совместимостью и могут образовывать единое целое без разделения фаз.Целевая смола может достичь цели модификации.

3. Вязкость смолы и текучесть композитной смолы.

В формуле вязкость выбранной целевой смолы должна быть близка к вязкости основной смолы.Выбранная целевая смола имеет высокую вязкость, что может привести к высокой вязкости композитной смолы.Необходимо добавить модификатор для уменьшения градиента вязкости.Например, модификация повышения ударной прочности PA66 с добавлением PA6 в качестве модификатора в формулу антипирена;Модификация повышения жесткости PA6 с добавлением HDPE в качестве модификатора к огнезащитной формуле.

Изменение вязкости повлияет на ее текучесть, что в конечном итоге повлияет на изменения в методах обработки, таких как марка литья под давлением, марка экструзии, марка выдувного формования, марка прокатки и т. д. Основная причина, по которой одна и та же смола влияет на ее текучесть, связана с ее молекулярными свойствами. вес и расположение молекулярных цепей, таких как линейные молекулы и молекулы в форме тела.Среди них к высокотекучим смолам относятся: ПС, УПП, АБС, ПЭ, ПП, ПА и др.;Низкотекучие смолы: ПК, МППО и др.;Нетекучие смолы: политетрафторэтилен, СВМПЭ, ППО и др.

02 Выбор добавок

1. Целенаправленный подбор добавок.

Различные типы присадок имеют разные целевые свойства, а добавляемые в систему присадки могут полностью выполнять свои ожидаемые функции и достигать целевых заданных показателей.Среди них указанными показателями обычно являются национальные стандарты, международные стандарты или требования к производительности, предложенные заказчиками.Обычная эффективность модификации целевой смолы следующая.

1) Огнестойкость: неорганический фосфор, органические галогениды, органические фосфиды, органический кремний и нитриды и т. д.

2) Армирование. Существует две основные категории: волокна и усы.Стекловолокно, асбестовое волокно, углеродное волокно, усы, кварцевое волокно, графитовое волокно, керамическое волокно и т. д.;Волокно ПАН, полиэтиленовое волокно, волокно ПА, волокно ПК, волокно ПВХ, полиэфирное волокно и т. д.;Волокна бора и усы металлов, таких как алюминий, титан и кальций.

3) Упрочнение: ударопрочные смолы, такие как CPE, MBS, ACR, SBS, ABS, EVA, модифицированная нефтяная смола (MPR) и т. д.;Высокопрочная резина, такая как этилен-пропиленовый каучук (EPR), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), нитриловый каучук (NBR), бутадиен-стирольный каучук, натуральный каучук, бутадиеновый каучук, хлоропреновый каучук, полиизобутиленовый и бутадиеновый каучук и т. д.

4) Износостойкость: графит, MoS2, кремнезем и т. д.

5) Разлагаемость: крахмальный наполнитель, добавки для разложения и т. д.

2. Влияние морфологии добавок на характеристики композита.

Одни и те же добавки имеют различное морфологическое распределение и их влияние на модификацию также различно.Для порошкообразных добавок ключевым фактором, влияющим на качество, является размер их частиц.

1) Чем меньше размер частиц, тем больше пользы для прочности на разрыв и ударной вязкости наполнителя.Например, по ударной вязкости на каждое 1 уменьшение размера частиц триоксида сурьмы мкм.Сила удара увеличится вдвое;

2) Чем меньше размер частиц антипирена, тем лучше огнезащитный эффект.Например, добавление 4% частиц размером 45 мк к АБС Триоксид сурьмы м с добавлением 1% частиц размером 0,03 мк. Огнезащитное действие триоксида сурьмы на м такое же;

3) Чем меньше размер частиц красителя, тем выше красящая способность, тем сильнее укрывистость и тем более однородный цвет.Но размер частиц красителей не обязательно лучше, существует предельное значение, а предельные значения для разных характеристик различны;

4) Если взять в качестве примера углеродную сажу, то чем меньше размер ее частиц, тем легче сформировать сеть проводящих путей, достигая того же проводящего эффекта.Количество добавляемого технического углерода уменьшается.Но, как и в случае с красителями, существует ограничение на размер частиц.Если размер частиц слишком мал, их легко агрегировать и трудно диспергировать, но эффект будет плохим.

Для волокнистых добавок, чем выше содержание клетчатки в добавке, тем лучше эффект армирования.Среди них степень фиброза добавок может быть выражена соотношением сторон (L/D).Расплавленное состояние более способствует сохранению соотношения сторон и снижению вероятности разрыва волокна, чем порошкообразное состояние, что делает его лучшим методом добавления.

3. Совместимость добавок и смол.

Хорошая совместимость смолы и добавок является важной основой для обеспечения хороших характеристик добавок, обеспечения их долговечности, устойчивости к экстракции, устойчивости к миграции и устойчивости к осаждению во время использования.Хорошая совместимость является основным требованием, и даже барьерные составы требуют, чтобы добавки распределялись слой за слоем в смоле.Основными методами улучшения совместимости смол являются:

1) Добавление добавок совместимости, таких как поверхностно-активные вещества, лучше всего достигается для максимизации их эффективности.

2) Обработка поверхности.Использование добавок, улучшающих совместимость, или связующих агентов в качестве средств обработки поверхности для улучшения совместимости смолы и добавок.Обычные связующие агенты включают силаны, титанаты и алюминаты;Агенты совместимости включают полимеры с привитым малеиновым ангидридом, соответствующие смоле.Добавки, требующие обработки поверхности, включают неорганические добавки и волокнистые добавки.

4. Количество добавляемых добавок

Соответствующее количество добавок предназначено не только для улучшения целевой смолы до соответствующих характеристик, но и для обеспечения низкой стоимости на основе экономической основы.Требования к различным добавкам различаются: 1) антипирены, упрочнители, магнитные порошки, барьерные вещества и т. д. Хотя чем больше добавок добавлено, тем лучше с точки зрения производительности, необходимо также определить стоимость;2) Проводящие добавки обычно образуют цепи;3) Антистатик может образовывать на поверхности разрядный слой;4) Связующий агент может образовывать поверхностное покрытие.

5. Взаимосвязь между смолой и добавками

Добавление добавок не должно приводить к ухудшению свойств смолы.Например, в ППС нельзя добавлять добавки, содержащие свинец и медь, а в ПК нельзя использовать триоксид сурьмы, что может привести к деполимеризации;При этом кислотность и щелочность добавок должны соответствовать кислотности смолы, в противном случае между ними произойдет реакция.

6. Связь между присадками и другими компонентами

Для одновременного достижения нескольких целей в формулу необходимо добавлять различные добавки.Взаимодействие добавок очень сложное, и основной обзор таков: 1) они независимы друг от друга и не оказывают никакого влияния;2) Синергетический эффект: несколько добавок с тяжелой формулой усиливают действие друг друга, в результате чего общий эффект превышает средний эффект от одной добавки;3) Взаимное устранение: когда две или более добавки добавляются вместе, эффект ниже, чем среднее значение, когда они добавляются по отдельности.Например, в формулах антивозрастных пластиков со-антиоксиданты эфира серы и светостабилизаторы HALS не используются вместе, поскольку кислотные компоненты, образующиеся в эфире серы, ингибируют фотостабильность HALS.

03 Равномерно перемешать

Равномерное смешивание является основным требованием для модификации формулы пластика, а также требует образования и равномерного распределения добавок в смоле.Неравномерное распределение добавок не только не улучшает характеристики исходной смолы, но также может привести к ухудшению характеристик по сравнению с чистой смолой из-за неравномерного распределения наполнителей.Например, использование наполнителей может повлиять на механические и технологические свойства материалов из-за неравномерного диспергирования, что не только существенно снижает механические свойства, но и влияет на производительность обработки.Общие способы улучшения равномерного смешивания добавок: 1) Разумно сортируйте добавляемые наполнители, например: во время процесса связывания наполнители продвигаются, нагреваются и обезвоживаются, а затем добавляется связующий агент;2) Компоненты следует добавлять в систему в первичном и вторичном порядке, а большие партии наполнителей можно добавлять несколькими партиями для обеспечения равномерного смешивания.Обработка связующим агентом обычно требует трех распылений для равномерного распределения и достижения хорошего связывающего эффекта.

04 Выбор формулы

Технологичность формул относится к технологичности модифицированных пластиковых формул, которые отвечают требованиям как модифицированного пластика, так и формования изделий.Основным проявлением технологичности формулы является то, что вспомогательная добавка обладает хорошей термостойкостью, не подвергается потерям при испарении, разложению и дезактивации;Сформированная формула имеет минимальный износ и коррозию оборудования, выделяет нетоксичные газы, что может быть использовано в качестве критериев оценки.

1. Текучесть модифицированных пластиков

Текучесть пластмасс является основным аспектом, влияющим на производительность обработки пластмасс, а также важной основой для выбора метода обработки пластмасс.Вообще говоря, добавление неорганических наполнителей приведет к снижению текучести, и для оптимизации необходимо добавлять модификаторы текучести.

2. Термостойкость

Термостойкость рассматривается в двух аспектах: 1) снижение температуры обработки смолы, причем температура обработки не должна превышать температуру разложения добавок, чтобы обеспечить стабильное существование добавок и отразить эффективность модификации;2) Добавьте определенное количество антиоксидантных добавок, чтобы предотвратить термическое разложение и повлиять на характеристики смолы.Вообще говоря, большинство органических красителей имеют низкие температуры разложения и не подходят для высокотемпературной обработки конструкционных пластмасс;Температура разложения специй обычно ниже 150 ℃, и в качестве носителей можно использовать только смолы с низкой температурой обработки, такие как ЭВА.

3. Экологичность формулы.

Экологичность формулы включает в себя безвредность для организма человека, оборудования, окружающей среды и пользователей.Гигиена человека. Смола и выбранные добавки должны быть абсолютно нетоксичными, либо их содержание должно контролироваться в установленных пределах.Загрязнение окружающей среды. Выбранные компоненты не могут загрязнять окружающую среду.

4. Себестоимость и источник

Формула модификации пластика гласит: чем ниже цена, тем лучше.В процессе внедрения использование добавок должно следовать следующим принципам:

1) Отдавать приоритет использованию дешевого сырья;

2) Приоритизировать использование существующего сырья: нет необходимости в закупках, стабильные источники и четкая производительность;

3) Приоритетное использование отечественного сырья: на колебания цен меньше влияют валютные курсы, торговая политика и т.д.;

4) Отдайте приоритет использованию близлежащего сырья: сократите стоимость запасов;

5) Приоритет следует отдавать использованию универсального сырья: с широким спектром источников и относительно стабильными показателями.

Компания NANJING HAISI является профессиональным производителем экструдеров для модификации пластика. Мы поставляем двухшнековые экструдеры, одношнековые экструдеры, экструдеры для переработки пластмасс, двухступенчатые экструдеры, лабораторное оборудование, машины для смешивания и подачи, машины для охлаждения и гранулирования, дробильные машины и так далее.