Metode Utama Penyesuaian Kerapatan, Kekerasan, dan Kilau Produk PE, PP, PVC

Kepadatan, kekerasan, dan kilap plastik dapat dikurangi atau ditingkatkan dengan metode yang tepat untuk mengurangi atau meningkatkan kepadatan relatif awal plastik, meningkatkan kekerasan atau meningkatkan fleksibilitas, serta mengubah kilap agar sesuai dengan kebutuhan berbagai aplikasi.

1. Bagaimana cara mengurangi kepadatan plastik?

Mengurangi kepadatan plastik berarti menurunkan kepadatan relatif awal plastik melalui metode yang tepat untuk memenuhi kebutuhan berbagai aplikasi. Ada tiga metode untuk mengurangi kepadatan plastik: modifikasi berbusa, penambahan pengisi ringan, dan pencampuran resin ringan.

1. Modifikasi berbusa

Cetakan busa produk plastik adalah cara paling efektif untuk mengurangi kepadatannya. Dua metode modifikasi dengan menambahkan aditif ringan dan mencampur resin ringan hanya bisa sedikit mengurangi kepadatan, dan penurunannya umumnya hanya sekitar 50%. Kepadatan relatif terendah hanya bisa mencapai sekitar 0,5. Ketebalan produk busa plastik bisa sangat bervariasi, dan kepadatan relatifnya bisa serendah 10-3. Saat ini, produk busa PVC sehari-hari kami meliputi papan busa PVC, sol sepatu busa PVC, tabung busa PVC, profil busa PVC, Produk busa plastik kayu PVC (panel pintu geser, garis pintu, panel dinding, dll.), tikar lantai PVC yang direndam rambut, dan sebagainya.

2. Tambahkan pengisi ringan

Seperti PE, PP, CPE, ABS, MBS, seperti tepung kayu, manik-manik kaca berongga, dll.; seperti mikrostruktur pengisi mikrobead, metode ini membuat penurunan kepadatan relatif kecil. Umumnya, kepadatan relatif terendah bisa turun hingga sekitar 0,4-0,5. Kepadatan relatif pengisi sebagian besar lebih tinggi daripada plastik, dan hanya ada beberapa jenis pengisi dengan kepadatan relatif lebih rendah daripada plastik. Pengisi yang lebih baik adalah tanah liat kalsinasi, yang memiliki gravitasi spesifik lebih rendah daripada bubuk kalsium. Harganya tidak jauh berbeda dari kalsium ringan, dan nilai penyerapan minyak setara dengan bubuk kalsium.

1) Manik-manik

• Kepadatan relatif mikrosfer kaca berongga (manik-maniak mengambang) adalah 0,4-0,7, terutama digunakan untuk resin termosetting;
• Kepadatan relatif mikrobead fenolik adalah 0,1.

2) Pengisi organik

• Kepadatan relatif bubuk gabus adalah 0,5, dan viskositas nyata adalah 0,05—0,06;
• Kepadatan relatif debu serat dan debu kapas adalah 0,2-0,3;
• Tanaman kulit buah seperti bubuk jerami padi, bubuk kacang tanah, dan bubuk sabut kelapa.
• Seperti plasticizer, pelumas internal dan eksternal cair, dll., kepadatan polivinil klorida murni adalah 1,4g/cm3, dan polivinil klorida yang dilunakkan (mengandung sekitar 40% plasticizer) adalah 1,19~1,35;

3. Pencampuran bahan ringan

Tambahkan campuran plastik berkepadatan rendah, seperti PE, PP, CPE, ABS, MBS; ada juga jenis pengisi ringan: tepung kayu, yaitu serat halus dari kayu, yang sangat ringan. Tetapi ada batasan tertentu, sesuai dengan metode penggunaan Anda.

2. Bagaimana cara meningkatkan kepadatan plastik?

Meningkatkan kepadatan plastik adalah cara untuk meningkatkan kepadatan relatif resin asli, terutama dengan menambahkan pengisi berat dan mencampur resin berat.

1. Tambahkan pengisi berat

• Bubuk logam
• Pengisi mineral berat

2. Campur resin berat

Metode ini memberikan peningkatan yang relatif kecil dan umumnya hanya bisa mencapai sekitar 50% pada titik tertinggi. Ini terutama cocok untuk beberapa resin ringan seperti PE, PP, PS, EVA, PA1010, dan PPO, dll. Resin berat yang sering ditambahkan adalah PTFE, FEP, PPS, dan POM, dll.

3. Bagaimana cara mengubah kekerasan plastik?

1. Konsep dan representasi kekerasan

Kekerasan mengacu pada kemampuan suatu bahan untuk menahan objek lain yang lebih kompleks agar tidak masuk ke permukaannya.

Nilai kekerasan adalah refleksi kuantitatif kondisional yang menggambarkan kekerasan bahan tersebut. Nilai ini bukanlah besaran fisik yang murni dan pasti. Besarnya nilai kekerasan tidak hanya bergantung pada bahan itu sendiri, tetapi juga bergantung pada kondisi uji dan metode pengukuran. Dengan metode pengukuran kekerasan yang berbeda, nilai kekerasan yang diukur untuk bahan yang sama tidak akan sama. Oleh karena itu, untuk membandingkan kekerasan antar bahan, harus digunakan nilai kekerasan dari metode pengukuran yang sama agar dapat dibandingkan.

Ada beberapa metode yang umum digunakan untuk menyatakan kekerasan:

• Kekerasan Shore
• Kekerasan Rockwell
• Kekerasan Mohs

2. Pencampuran meningkatkan kekerasan plastik

Metode peningkatan pencampuran plastik adalah mencampur resin berkekerasan tinggi dengan resin berkekerasan rendah untuk meningkatkan kekerasan keseluruhan. Resin campuran standar adalah PS, PMMA, ABS, dan MF, dll. Resin yang perlu dimodifikasi terutama adalah PE, PA, PTFE, dan PP.

3. Senyawa untuk meningkatkan kekerasan plastik

Metode pencampuran plastik untuk meningkatkan kekerasan adalah mencampur lapisan resin berkekerasan tinggi pada permukaan produk plastik berkekerasan rendah. Metode ini terutama cocok untuk produk ekstrusi, seperti pelat, lembaran, film, dan pipa. Resin komposit yang umum digunakan adalah PS, PMMA, ABS, dan MF.

4. Peningkatan kekerasan permukaan plastik

Metode ini hanya mengacu pada peningkatan kekerasan eksternal produk plastik, sementara kekerasan internal produk tetap tidak berubah. Ini adalah metode peningkatan kekerasan yang murah.

Metode modifikasi ini terutama digunakan untuk perumahan, bahan dekorasi, bahan optik, dan kebutuhan sehari-hari. Metode modifikasi ini secara eksplisit mencakup tiga metode: pelapisan, plating, dan perlakuan permukaan.

4. Bagaimana cara meningkatkan fleksibilitas plastik?

Secara intuitif, fleksibilitas plastik mengacu pada kelembutan produk plastik. Artinya, semakin lembut produk plastik, semakin baik fleksibilitasnya. Dalam fisika polimer, fleksibilitas didefinisikan sebagai sifat rantai polimer yang dapat mengubah keseragaman mereka. Fleksibilitas plastik bergantung pada struktur rantai molekul polimernya.

1. Tambahkan plasticizer

Plasticizer mengacu pada sekelompok zat yang dapat meningkatkan plastisitas polimer. Ini terutama digunakan untuk resin PVC. Jumlah plasticizer dalam PVC bisa mencapai lebih dari 98% dari jumlah total plasticizer. Selain PVC, plasticizer juga digunakan dalam polimer seperti PVDC, CPE, SBS, polivinil asetat, nitroselulosa, PA, ABS, dan PVA.

2. Fungsi utama plasticizer adalah sebagai berikut:

• Mengurangi suhu leleh dan viskositas leleh polimer, sehingga menurunkan suhu proses pencetakan.
• Membuat produk polimer yang memiliki kelembutan, elastisitas, dan ketahanan suhu rendah.

3. Mekanisme kerja spesifik plasticizer adalah sebagai berikut:

• Efek volume
• Efek pelindung

5. Tingkatkan kilap plastik

Ada dua cara untuk meningkatkan kilap plastik. Salah satunya adalah meningkatkan kilap permukaan produk plastik, yang disebut modifikasi pencerahan; yang lainnya adalah mengurangi kilap permukaan produk plastik, yang disebut modifikasi pengaburan.

Pencerahan plastik berarti meningkatkan kilap atau finishing permukaan produk plastik. Selain pemilihan bahan baku yang tepat, metode spesifik meliputi penambahan metode pencerahan, pencampuran metode pencerahan, metode kontrol bentuk pencerahan, kontrol kehalusan peralatan cetak, dua metode peningkatan kecerahan sub-proses, dan metode peningkatan kecerahan lapisan permukaan, dll.

Berikut ini terutama memperkenalkan metode pencerahan plastik:

1. Pemilihan bahan baku plastik

Pemilihan bahan baku plastik yang tepat adalah faktor paling mendasar untuk meningkatkan finishing permukaan produk plastik. Jika bahan baku dipilih dengan baik, mudah untuk meningkatkan kilap; sebaliknya, akan lebih rumit.

Bahan baku plastik dapat dibagi menjadi dua kategori: resin dan aditif.

2. Pemilihan resin

Sifat resin memiliki dampak yang lebih signifikan terhadap kilap permukaan produk plastik, dan merupakan cara paling efektif untuk mengontrol kilap permukaan produk plastik. Pengaruhnya terhadap kilap permukaan produk plastik terkait terutama bergantung pada aspek-aspek berikut:

1) Jenis resin

Kilau produk terkait dari berbagai varietas resin sangat berbeda. Secara umum, dianggap bahwa kilau produk terkait resin berikut ini lebih baik: resin melamin, ABS, PP, HIPS, PE, POM, PMMA, dan PPO, dll., di antaranya resin melamin dan ABS memiliki kilau paling menonjol.

Untuk resin yang sama, metode sintesis berbeda, dan kilau resin yang sesuai dengan produk juga berbeda-beda. Misalnya:

• Untuk PP, kilau berbagai jenis yang disintesis dengan metode polimerisasi lain adalah sebagai berikut: PP-R > homopolimer PP > copolimer blok PP.
• Untuk PE, kilau tiga varietas berbeda adalah sebagai berikut: LDPE > LLDPE > HDPE
• Untuk PVC, resin PVC emulsi memiliki kilau lebih tinggi dibandingkan resin PVC suspensi.
• Untuk resin PS, kilau polistiren benturan tinggi (HIPS) lebih besar daripada polistiren tujuan umum (GPPS)

2) Karakteristik resin

Karakteristik spesifik berbeda-beda, dan kilau juga berbeda. Di antara karakteristik resin, faktor-faktor yang memengaruhi kilau.

• Secara umum, semakin tinggi laju aliran lelehan (MFR), semakin tinggi kilau produk terkait.
• Pengaruh berat molekul terutama tercermin dalam lebar distribusi berat molekul. Semakin lebar distribusi berat molekul, semakin rendah kilau produk terkait. Hal ini karena distribusi berat molekul bersifat menyeluruh, sehingga ketidakrataan material meningkat.
• Pengaruh penyerapan air Resin dengan penyerapan air tinggi memiliki dampak lebih signifikan pada kilau produk terkait. Misalnya, PA, PI, PSF, dan PC yang memiliki gugus ester (-COOR) dan gugus galantamin (-CONH2) dalam molekul, jika tidak dikeringkan atau dikeringkan tidak sempurna, akan muncul riak air, gelembung, dan kawat perak di permukaan produk, serta goresan, noda, dan sebagainya, sehingga kilau permukaan berkurang secara signifikan.

3. Pemilihan aditif

Di antara semua aditif plastik, pengisi memiliki dampak paling signifikan terhadap kilau, diikuti oleh pelunak, stabilizer, dan penghambat nyala, tetapi efeknya relatif kecil. Pengaruh pengisi terhadap kilau dapat dibagi menjadi aspek-aspek berikut:

1) Jenis pengisi

Pengisi yang berbeda memiliki efek berbeda terhadap kilau. Kecuali mikrobead kaca, hampir semua pengisi akan mengurangi kilau produk yang diisi, tetapi penurunannya bersifat tambahan.

Pengaruh beberapa pengisi terhadap kilau produk yang diisi adalah sebagai berikut: garam logam > serat kaca > bubuk talk > mika.

2) Bentuk pengisi

Bentuk mikroskopis partikel pengisi yang berbeda memiliki efek lain terhadap kilau produk yang diisi. Urutan besarnya pengaruh adalah bulat < butiran < seperti jarum < serpihan.

3) Ukuran partikel pengisi

Semakin kecil ukuran partikel pengisi, semakin kecil penurunan kilau produk yang diisi. Selain itu, lebar distribusi ukuran partikel pengisi berbeda-beda, dan efeknya terhadap kilau produk yang diisi juga berbeda. Hukum pengaruhnya adalah semakin komprehensif distribusi ukuran partikel pengisi, semakin rendah kilau permukaan produk yang dipasok. Hal ini terutama karena semakin luas rentang ukuran partikel pengisi, semakin tidak rata permukaan produk yang diisi, sehingga cahaya yang jatuh dapat menghasilkan pantulan difus.

4) Jumlah pengisi

Penambahan pengisi meningkatkan jumlah pengisi dan menurunkan kilau permukaan produk yang diisi. Sebagai contoh sistem PP yang menggunakan CaCO3, ketika jumlah pengisi CaCO3 adalah 5%, kilau permukaan produk yang dipasok adalah 50%. Ketika jumlah pengisi CaCO3 adalah 15%, kilau produk yang diisi turun menjadi 32%.