Кои са факторите, които влияят върху модифицирането на пластмасовите пълнители?

Като цяло, формата на пълнителя, размерът на частиците, структурата на повърхността, обработката на повърхността, разпределението на пълнителя, условията на процеса и оборудването оказват влияние върху модифициращия ефект на пълнените модифицирани пластмаси.

1. Форма на пълнителя

Формата на пълнителя може да бъде класифицирана като сферична, гранулирана, колонообразна, люспеста, влакнеста и кухи микросфери. Формата на пълнителя има силно влияние върху ефекта на модификацията на пълнежа. С изключение на сферичните и кухите микросфери, всички други форми на пълнителите показват анизотропия и колкото по-голямо е съотношението на страните на тези анизотропни пълнители, толкова по-добри са механичните и термичните им свойства.

Най-общо казано, пълнителите с големи съотношения на страните, като влакнести, колоновидни и люспести, са полезни за подобряване на механичната якост на композитните материали и затова понякога се наричат ​​подсилващи агенти, но тези пълнители могат да повлияят на свойствата на формоване и обработка на модифицираните материали; пълнителите с малки съотношения на страните, като сферични и гранулирани, могат да подобрят свойствата на формоване и обработка, но могат да намалят механичната якост на материалите.

Използването на многокомпонентен пълнител може да преодолее гореспоменатите недостатъци, като например добавянето на люспест слюден прах в PVC смолата, което увеличава твърдостта, докато ударната якост намалява, а добавянето на CaCO3 под 1μm армировка може да предотврати намаляването на ударната якост. Ако се използват прахообразен пълнител и влакнест пълнител, механичните свойства на модифицираните продукти могат да бъдат балансирани, стъклени влакна плюс неорганичен минерален прахообразен пълнител или въглеродни влакна плюс алуминиев хидроксид и др. могат да балансират производителността на модифицираните материали.

Добавете 15% до 20% EPDM и 15% до 25% CaCO3 в PP, материалът има отлична ударна якост и устойчивост на ниски температури, може да се използва в производството на важни автомобилни части.

Чрез добавяне на 25% до 35% азбестови влакна и 15% до 35% CaCO3 към PVC смолата, материалът може да се използва за производство на пластмасови азбестови подови плочки.

2. Размер на частиците на пълнителя

Размерът на частиците на пълнителя може да се изрази или като действителен размер (μm), или като брой отвори на ситото, през което преминава. Броят отвори се отнася до броя на отворите на квадратен инч от отворите на ситото, който е 200, ако броят на отворите е 200. Връзката между отвор и микрон (μm) е: Диаметър на ситото = 15400 μm/отвор на ситото.

Размерът на частиците на пълнителя има голямо влияние върху характеристиките на пълния композит. Най-общо казано, в рамките на определен диапазон на дозиране, колкото по-малък е размерът на частиците на пълнителя, толкова по-голяма е специфичната повърхност, толкова по-голяма е адсорбцията на полимерни молекули върху пълнителя (поради голямата контактна площ), толкова по-здраво е свързана смолата с интерфейса на пълнителя и толкова по-голямо е подобрението в твърдостта, якостта на опън, ударната якост, размерната стабилност и външния вид на материала.

Особено по отношение на якостта на опън и ударната якост, когато размерът на частиците на пълнителя е по-голям, и двете намаляват; когато размерът на частиците е малък до определена стойност, и двете се покачват, но с увеличаване на количеството на пълнежа до определена гранична стойност, тоест започва да намалява; колкото по-голям е размерът на граничната стойност, тоест, колкото по-голям е размерът на частиците, толкова по-висока е граничната стойност.

Колкото по-малък е размерът на частиците на пълнителя, толкова по-добри са механичните свойства на пълнителния материал, ако той може да бъде равномерно диспергиран; но колкото по-малък е размерът на частиците, толкова по-трудно е да се постигне равномерното им диспергиране, което изисква повече добавки и по-добро оборудване за обработка, а колкото по-фини са частиците, толкова по-високи са необходимите разходи за обработка, така че трябва да изберем подходящия размер на частиците на пълнителя според нуждите на употреба.

Таблица 2-10 показва механичните свойства на материала с различни размери на частиците калциев карбонат, при един и същ процес на гранулиране, в същия клас HDPE, напълнен с 25% (масова фракция) калциев карбонат.

От специфичните данни в Таблица 2-10 може да се види, че бикарбонат с размер на едрата 1250 mesh дава най-добри резултати, следван от този с размер на едрата 800 mesh. По отношение на съотношението цена-производителност на материала е подходящо да се използва бикарбонат с размер на едрата 800 до 1250 mesh.

Акопроизводство на пластмасово фолиоРазмерът на частиците калциев карбонат не трябва да бъде по-голям от 1250 mesh, тъй като големите частици не само влияят върху механичните свойства на фолиото, но и създават трудности при раздуването му. При ултрафините пълнители, като например наномащабните материали, размерът на частиците може да бъде около 10 nm. Ултрафините пълнители осигуряват много ефективен начин за модифициране на материалите, което може да подобри както твърдостта, така и здравината на материала. Разпределението на размера на частиците на пълнителя влияе върху неговото разпределение в системата за пълнене. Когато разпределението на размера на частиците е широко, те не са равномерно разпределени в системата за пълнене, което влияе върху нейната производителност.