Основният метод за регулиране на плътността, твърдостта и блясъка на продукти от PE, PP и PVC

Плътността, твърдостта и блясъкът на пластмасата могат да се намалят или увеличат чрез подходящи методи, за да се намали или увеличи първоначалната относителна плътност на пластмасата, да се увеличи твърдостта или да се увеличи гъвкавостта, и да се промени блясъкът, за да се отговори на нуждите на различни приложения.

1. Как да намалим плътността на пластмасата?

Намаляването на плътността на пластмасата означава понижаване на първоначалната относителна плътност чрез подходящи методи, за да се отговори на нуждите на различни приложения. Има три метода за намаляване на плътността на пластмасите: модифициране чрез образуване на пяна, добавяне на леки пълнители и смесване на леки смоли.

1. Модифициране чрез образуване на пяна

Формоването на пластмасови изделия чрез образуване на пяна е най-ефективният начин за намаляване на плътността им. Двата метода за модифициране – добавяне на леки добавки и смесване на леки смоли – могат само леко да намалят плътността, като обикновено намалението е само около 50%. Най-ниската относителна плътност може да достигне само около 0,5. Дебелината на пластмасовите изделия с пяна може да варира широко, а относителната плътност може да стане дори 10-3. В момента нашите ежедневни ПВЦ изделия с пяна включват ПВЦ пяна плоча, ПВЦ пяна подметка за обувки, ПВЦ пяна тръба, ПВЦ пяна профил, ПВЦ дървени пластмасови изделия с пяна (подвижна вратна плоскост, вратна линия, стенна плоскост и др.), ПВЦ косми Стокови подложки и други.

2. Добавяне на лек пълнител

Такива като PE, PP, CPE, ABS, MBS, както и дървесна брашно, кухи стъклени топчета и др.; например микроструктурата на микротопчета пълнители, този метод прави намалението на плътността сравнително малко. Обикновено най-ниската относителна плътност може да се намали до около 0,4-0,5. Относителната плътност на пълнителите е предимно по-висока от тази на пластмасите, и има само следните видове пълнители с по-ниска относителна плътност от пластмасите. По-добрият пълнител е калцинирана глина, която има по-малка специфична тежест от калциев прах. Цената не се различава много от тази на лекия калций, а стойността на абсорбиране на масло е равна на тази на калциевия прах.

1) Топчета

• Относителната плътност на стъклени кухи микросферични топчета (плаващи топчета) е 0,4-0,7, основно използвани за термореактивни смоли;
• Относителната плътност на феноловите микротопчета е 0,1.

2) Органични пълнители

• Относителната плътност на корков прах е 0,5, а видимата вискозитет е 0,05—0,06;
• Относителната плътност на влакнести прах и памучен прах е 0,2-0,3;
• Култури с плодови обвивки като оризова слама прах, прах от фъстъци и прах от кокосова обвивка.
• Такива като пластификатори, течни вътрешни и външни смазки и др., плътността на чистия поливинилхлорид е 1,4г/см3, а пластифицираният поливинилхлорид (съдържащ около 40% пластификатор) е 1,19~1,35;

3. Смесване на леки материали

Добавете смеси от пластмаси с ниска плътност, като PE, PP, CPE, ABS, MBS; има и един вид лек пълнител: дървесно брашно, което е финото влакно на дървото и е много леко. Но има определени ограничения, според вашето използване различни методи.

2. Как да увеличим плътността на пластмасите?

Увеличаването на плътността на пластмасата е начин за повишаване на относителната плътност на оригиналната смола, главно чрез добавяне на тежки пълнители и смесване на тежки смоли.

1. Добавяне на тежък пълнител

• Метален прах
• Тежък минерален пълнител

2. Смесване на тежка смола

Този метод има сравнително малко подобрение и обикновено може да достигне само около 50% най-високо. Той е подходящ главно за някои леки смоли като PE, PP, PS, EVA, PA1010 и PPO и др. Често добавяните тежки смоли са PTFE, FEP, PPS и POM и др.

3. Как да променим твърдостта на пластмасата?

1. Концепцията и представянето на твърдостта

Твърдостта се отнася до способността на материал да устои на натиск от други по-сложни предмети върху повърхността му.

Стойността на твърдостта е условно количествено отражение, което характеризира твърдостта на материала. Тя не е чиста и определена физична величина. Размерът на стойността на твърдостта зависи не само от самия материал, но и от условията на теста и методите на измерване. При различни методи за измерване на твърдостта, измерената стойност на твърдостта за един и същи материал не е еднаква. Затова, за да се сравнява твърдостта между материали, трябва да се използва еднаква стойност на твърдостта от един и същи метод на измерване, за да е сравнима.

Има няколко метода, които обикновено се използват за изразяване на твърдостта:

• Шорова твърдост
• Рокуелова твърдост
• Моусова твърдост

2. Смесването подобрява твърдостта на пластмасите

Методът за подобряване чрез смесване на пластмаси е да се смеси смола с висока твърдост със смола с ниска твърдост, за да се увеличи общата й твърдост. Стандартните смесени смоли са PS, PMMA, ABS и MF и др. Смолите, които трябва да се модифицират, са главно PE, PA, PTFE и PP.

3. Композит за подобряване на твърдостта на пластмасата

Методът за композитно подобряване на пластмасата е да се композира слой от смола с висока твърдост върху повърхностите на пластмасови изделия с ниска твърдост. Този метод е подходящ главно за екструдирани продукти, като плочи, листове, филми и тръби. Често използваните композитни смоли са PS, PMMA, ABS и MF.

4. Подобрена повърхностна твърдост на пластмасите

Този метод се отнася само до подобряване на външната твърдост на пластмасовия продукт, докато вътрешната твърдост на продукта остава непроменена. Това е евтин метод за подобряване на твърдостта.

Този метод за модификация се използва главно за корпуси, декоративни материали, оптични материали и ежедневни потребности. Този метод за модификация включва явно три метода: покритие, галванизация и повърхностна обработка.

4. Как да подобрим гъвкавостта на пластмасите?

Интуитивно казано, гъвкавостта на пластмасата се отнася до мекотата на пластмасовите изделия. Тоест, колкото по-мек е пластмасовият продукт, толкова по-добра е гъвкавостта му. В полимерната физика гъвкавостта се дефинира като свойството на полимерните вериги да могат да променят своята хомогенност. Гъвкавостта на пластмасата зависи от молекулната структура на нейния полимер.

1. Добавяне на пластификатор

Пластификаторът се отнася до клас вещества, които могат да подобрят пластичността на полимерите. Използва се главно за ПВЦ смола. Количество на пластификатор в ПВЦ може да представлява повече от 98% от общото количество пластификатор. Освен в ПВЦ, пластификатори се използват и в полимери като PVDC, CPE, SBS, поливинил ацетат, нитроцелулоза, PA, ABS и PVA.

2. Основните функции на пластификаторите са следните:

• Намаляване на температурата на топене и вискозитета на топене на полимера, като по този начин се намалява температурата на формоване.
• Правене на полимерни продукти, които имат мекота, еластичност и устойчивост на ниски температури.

3. Специфичният механизъм на действие на пластификатора е следният:

• Обемен ефект
• Ефект на екраниране

5. Подобряване на блясъка на пластмасите

Има два начина за подобряване на блясъка на пластмасите. Единият е да се подобри повърхностният блясък на пластмасовите изделия, което се нарича осветляваща модификация; другият е да се намали повърхностният блясък на пластмасовите изделия, което се нарича матираща модификация.

Осветляването на пластмасите означава подобряване на повърхностния блясък или завършек на пластмасовите изделия. Освен разумния избор на суровини, конкретните методи включват добавяне на осветляващ метод, смесване на осветляващ метод, метод за контрол на формата, контрол на гладкостта на формовъчното оборудване, два метода за подобряване на яркостта чрез допълнителна обработка и метод за подобряване на яркостта чрез повърхностно покритие и др.

Следващото представя основно осветляващия метод за пластмаси:

1. Избор на пластмасови суровини

Разумният избор на пластмасови суровини е най-основният фактор за подобряване на повърхностния завършек на пластмасовите изделия. Ако суровините са добре подбрани, лесно е да се подобри блясъкът; в противен случай е по-сложно.

Пластмасовите суровини могат да се разделат на две категории: смоли и добавки.

2. Избор на смола

Характеристиките на смолата оказват по-значително влияние на повърхностния блясък на пластмасовите изделия и това е най-ефективният начин за контрол на повърхностния блясък на пластмасовите изделия. Нейното влияние върху повърхностния блясък на сродните пластмасови изделия зависи главно от следните аспекти:

1) Разнообразие от смоли

Гланцът на сродните продукти от различни видове смоли е доста различен. Общо взето се счита, че гланцът на сродните продукти на следните смоли е по-добър: меламинова смола, ABS, PP, HIPS, PE, POM, PMMA и PPO и др., сред които меламиновата смола и ABS са двата вида с най-изразен гланц.

При една и съща смола методът на синтеза е различен, а гланцът на съответната смола за продукта също е различен. Например:

• За PP, гланцовете на различните видове, синтезирани по други методи на полимеризация, са както следва: PP-R > хомополимер PP > блоков кополимер PP.
• За PE, гланцът на три различни разновидности е както следва: LDPE > LLDPE > HDPE
• За PVC, емулсионната PVC смола има по-висок блясък от суспендираната PVC смола.
• За PS смолата, блясъкът на полистирена с висока удароустойчивост (HIPS) е по-голям от този на полистирена за общи цели (GPPS)

2) Характеристики на смолата

Специфичните характеристики са различни, а гланцът също е различен. Сред характеристиките на смолата факторите, които влияят на блясъка.

• Общо взето, колкото по-голяма е скоростта на топене (MFR), толкова по-голям е гланцът на сродния продукт.
• Влиянието на молекулната маса се отразява главно в широчината на разпределението на молекулната маса. Колкото по-широко е разпределението на молекулната маса, толкова по-нисък е гланцът на сродните продукти. Това се дължи на фактът, че разпределението на молекулната маса е комплексно и нееднородността на материала се увеличава.
• Влияние на абсорбирането на вода Смолата с високо абсорбиране на вода оказва по-значително влияние върху гланца на сродните й продукти. Например PA, PI, PSF и PC с естерна група (-COOR) и галантаминова група (-CONH2) в молекулата, ако не са изсушени или са изсушени непълно, на повърхността на продукта ще се появят водни вълни, мехурчета и сребърни нишки, белези, петна и др., което значително намалява повърхностния гланц.

3. Избор на добавки

От всички пластмасови добавки, пълнителите оказват най-значително влияние върху гланца, следвани от пластификатори, стабилизатори и огнеупорни вещества, но ефектът е сравнително малък. Влиянието на пълнителите върху гланца може да се раздели на следните аспекти:

1) Вид на пълнителя

Различните пълнители имат различно влияние върху гланца. С изключение на стъклени микробусини, почти всички пълнители намаляват блясъка на напълнените продукти, но спадът е допълнителен.

Влиянието на няколко пълнителя върху гланца на напълнените продукти е както следва: метална сол > стъклени влакна < талков прах < слюда.

2) Формата на пълнителя

Различните микроскопични форми на частиците на пълнителя имат друго влияние върху гланца на напълнените продукти. Подредбата по величина на влиянието е сферична < зърнеста < игловидна < люспеста.

3) Размерът на частиците на пълнителя

Колкото по-малък е размерът на частиците на пълнителя, толкова по-малко намалява гланцът на продукта с пълнител. Освен това широчината на разпределението на размера на частиците на пълнителя е различна, а ефектът върху блясъка на напълнения продукт също е различен. Законът за влиянието е, че колкото по-комплексно е разпределението на размера на частиците на пълнителя, толкова по-нисък е повърхностният гланц на доставения продукт. Това се дължи главно на факта, че колкото по-голям е диапазонът на размера на частиците на пълнителя, толкова по-неравномерна е повърхността на напълнения продукт, толкова по-вероятно е падащият светлинен лъч да предизвика дифузно отражение.

4) Количество на пълнителя

Увеличаването на количеството на пълнителя води до намаляване на повърхностния гланц на напълнения продукт. Като пример може да се вземе системата PP с CaCO3: когато количеството на CaCO3 е 5%, повърхностният гланц на доставения продукт е 50%. Когато количеството на CaCO3 е 15%, гланцът на напълнения продукт спада до 32%.