Какви са аспектите на приложението на технологията за модифициране на пластмаси?

Приложението на технологията за модифициране на пластмаси е много широко. Целта на намаляване на цената на пластмасовите изделия, подобряване на производителността и функционалността са неразделни от самите технологии за модифициране на пластмаси. Почти всички свойства на пластмасите могат да бъдат подобрени чрез методи за модифициране, като например външен вид, прозрачност, плътност, точност, технологичност, механични свойства, химични свойства, електромагнитни свойства, устойчивост на корозия, устойчивост на стареене, износоустойчивост, твърдост, термични свойства, огнеупорност, бариерни свойства и други аспекти.

Най-успешният химически модифициран продукт е известен катоABS, акрилонитрил-бутадиен-стиренов съполимерВ метода на физическа модификация се е образувала нова категория материали, а именно подсилени композити. Поради простата и силна приложимост на методите за физическа модификация, като например пълнене и смесване, тези методи за модификация са широко използвани в Китай.

1. Селскостопанско пластмасово фолио

От селскостопанското производство е известно, че използването на пластмасови продукти за отглеждане на култури и напояване е един от ефективните начини за увеличаване на добивите. Селскостопанските пластмаси в Китай са се развили от отглеждането на култури, покрити с пластмасово фолио. В момента китайското селскостопанско мулчиращо фолио не само е на първо място в света по отношение на производството и площта на покритие, но и значително е подобрено по качество. Използваното фолио се е развило от обикновено прозрачно фолио до многофункционално фолио с различни видове, като например използването на модифицирано пълнежно фолио за производство на изолационно функционално фолио. Изолационният ефект е много значителен.

Както знаем, ролята на селскостопанското пластмасово фолио е да осигури добра топлинна среда за културите, а през нощта, поради ниските външни температури, растежът на културите е особено неблагоприятен. За да се подобри температурата на мембраната през нощта, тя ще предотврати абсорбирането на топлина от почвата през нощта в далечния инфрачервен μ (11 ~ 13 m) през фолиото.

Според инфрачервения спектрален анализ, SiO2 и други неорганични материали имат добро поглъщане на далечния инфрачервен спектър в този диапазон. Поради това хората често избират евтини, лесни за обработка каолин, слюда и други пълнители, които да добавят към фолиото, за производството на топлоизолационно селскостопанско фолио, така че температурата в пластмасовата оранжерия през нощта да може да се повиши с 1 ~ 2℃.

Разработването на биоразградимо пластмасово фолио е друг пример за технология за модифициране на пълнежи. Популяризирането и приложението на пластмасовото фолио, макар и да носи големи ползи за селскостопанското производство, предизвика голяма загриженост относно евентуалното бяло замърсяване, причинено от дългосрочните остатъци от пластмасово фолио в почвата.

2. Пластмасови изделия за опаковане

Линейният полиетилен с ниска плътност (LLDPE), появил се през 1970-те години на миналия век, има отлични механични свойства, като устойчивост на опън и разкъсване, благодарение на своята молекулярна структура. Вискозитетът на стопилката му обаче е доста висок, което създава големи трудности при обработката. Чрез смесване на LLDPE и LDPE с масова фракция от 10% ~ 50%, при условие че не се променя оборудването, може да се произведе опаковъчно фолио с по-високи механични свойства от LDPE, без да се увеличава въртящият момент на оборудването.

Например, HDPE фолио, съдържащо до 30% CaCO3, се използва успешно за направата на торби за боклук.

3. Пластмасови изделия за ежедневна употреба

Ежедневните пластмасови продукти с голям брой приложения са обувки, чанти, мебели и т.н. Заслужава да се отбележи смесената изкуствена кожа, която е произведена чрез високотехнологични технологии, притежава отлична мекота и въздухопропускливост, чиито характеристики, дизайн и цвят са сравними с тези на дермалната кожа. Тя не само отговаря на изискванията за обувки и чанти, но и насърчава развитието на гореспоменатия пазар.

При производството на PVC изкуствена кожа, CaCO3 често се използва като пълнител, като количеството на добавяне може да достигне до 50%. В допълнение към CaCO3, каолин, пепел от смлени въглища, стъклени перли също могат да се използват като пълнители. Добавянето на пълнител може не само да намали цената, но и да подобри твърдостта на PVC изкуствената кожа и да регулира блясъка на повърхността.

4. Строителни пластмасови изделия

Конструкциите с пластмасови горни и долни тръби, газови тръби и пластмасови прозорци, както и всякакви строителни пластмасови декоративни материали вече са широко разпространени сред хората, а потенциалният им пазар е огромен. Строителните пластмасови продукти са предимно PVC, като за подобряване на удароустойчивостта и устойчивостта на стареене на пластмасовите врати и прозорци, обикновено към формулата се добавя 6% модификатор (метакрилатен оцет-бутадиен-стирен) съполимер (MBS), хлориран полиетилен (CPE) и 4% TiO2.

От една страна, TiO2 може да се използва като пигмент; от друга страна, той може да подобри устойчивостта на UV лъчи и да удължи експлоатационния живот. По-добри механични свойства могат да се постигнат чрез добавяне на около 5% CaCO3 при производството на PVC тръби.

5. Промишлени поддържащи пластмасови изделия

В домакинските уреди, електронните продукти, автомобилите, пощите и телекомуникациите, машините, транспорта и други промишлени поддържащи продукти, пластмасата се използва широко поради отличните си свойства като ниска плътност, устойчивост на триене, устойчивост на корозия, изолация и топлоизолация в тези области.

Технологията за модифициране може не само да подобри характеристиките на общите пластмаси спрямо изискванията на индустриалните пластмаси, но и да преодолее някои слабости на инженерните пластмаси, тъй като те отговарят на строгите изисквания за употреба. Всъщност, индустриалните пластмаси са една от най-големите области на модифициране на пластмаси. Модифицираните PE и PP пластмаси се използват широко в индустриалните аксесоари. Приложението на модифициран PE в комуникационните кабели и оптичните кабели е ефективен пример през последните години.

Знаем, че материалите за комуникационни кабели и оптични кабели имат високи изисквания към самите им характеристики или производителност при обработката, така че в чужбина този вид материали се продават под формата на специални материали, а в Китай няма специални материали. Те се основават на технология за смесване и модификация, за да се произведат изолационни материали, обвивки и кабелни обвивки за комуникационни кабели.

Те се приготвят чрез смесване и екструдиране на топене след избор на основна смола и модифицирана смола и избор на необходимите добавки и технологични средства. Полученият HDPE изолационен материал за комуникационни кабели, LLDPE изолационен материал за комуникационни кабели, MDPE изолационен материал за комуникационни кабели, LDPE изолационен материал за комуникационни кабели, LDPE изолационен материал за комуникационни кабели може напълно да отговори на изискванията за диелектрични свойства, устойчивост на ниски температури, устойчивост на окисляване, топлоустойчивост и други експлоатационни характеристики на кабелните материали. HDPE материалът за обвивка на кабели може да отговори на изискванията за износоустойчивост на оптичния кабел и напукване от напрежения в околната среда.

При производството на кабелна екструзия, тя може да се адаптира към екструдиране с ниска и средна скорост от 1200 м/мин и екструдиране с висока скорост от 2400 м/мин. PP е една от важните универсални пластмаси, с ниска плътност, нетоксичност, устойчивост на корозия и други предимства, като дозировката е на второ място след PVC и PE.

Въпреки това, неговата нискотемпературна крехкост, високата степен на свиване и други недостатъци ограничават употребата му като промишлен продукт, така че често се използва технология за модифициране, за да се подобрят различните му свойства, особено за да се подобри неговата здравина. Модификацията на PP включва главно съполимеризационна модификация и смесителна модификация. Модифицираният PP може да се използва като броня за леки превозни средства и автомобили, корпуси на домакински уреди, автомобилни вентилатори и т.н.

Бронята трябва да има добра здравина и устойчивост на ниски температури. PP може да бъде закален с етилен-пропилен диен (EPDM) и полиолефинов еластомер (POE). В системата за закаляване pp-POe-талк, ударната якост може да достигне 300J/m, когато съдържанието на POE е 10%. Когато съдържанието на POE е 15% ~ 25%, ударната якост може да достигне 550J/m, което отговаря на изискванията за броня.

Добавянето на талк намалява ударните свойства на системата, но нейната якост на опън, модул на еластичност при опън и температура на термична деформация се увеличават значително. Технологията на модифициране е подходяща не само за общи пластмаси, но и за инженерни пластмаси със специални свойства, а също така е добър начин за подобряване на свойствата на материалите.

Както знаем, политетрафлуоронът (PTFE) има силна устойчивост на киселинна и алкална корозия, устойчивост на триене и напукване от околната среда и други отлични свойства, но неговото пълзене, нестабилност на размера, износване, съчетано с висок вискозитет на стопилката, е голямо, така че не може да се използва за конвенционална екструзия или инжекционна обработка.
Чрез добавяне на течнокристален полимер (LCP), модификация на графит, като например добавяне на 10% (масова фракция) LCP PTFE-LCP сплав, в сравнение с чистия PTFE, неговата износоустойчивост се подобрява близо 100 пъти и материалът може да се използва като износоустойчиви части.

Освен това, добавянето на LCP към полиетилен с ултрависоко молекулно тегло (UHMMPE) и HDPE може значително да намали вискозитета на стопилката, така че процесът на ЕКСТРУЗИЯ може да се използва за производство на UHMMPE тръби.