De primaire methode om de dichtheid, hardheid en glans van PE-, PP- en PVC-producten aan te passen

De dichtheid, hardheid en glans van kunststof kunnen met geschikte methoden worden verlaagd of verhoogd om de oorspronkelijke relatieve dichtheid van het kunststof te verminderen of te verhogen, de hardheid te vergroten of de flexibiliteit te verbeteren en de glans aan te passen aan de behoeften van verschillende toepassingen.

1. Hoe kan de dichtheid van kunststof worden verlaagd?

Het verlagen van de dichtheid van kunststof verwijst naar het verlagen van de oorspronkelijke relatieve dichtheid van het kunststof door middel van geschikte methoden om aan de behoeften van verschillende toepassingen te voldoen. Er zijn drie methoden om de dichtheid van kunststoffen te verlagen: schuimmodificatie, toevoegen van lichtgewicht vulstoffen en mengen van lichte harsen.

1. Schuimmodificatie

Het schuimvormen van kunststofproducten is de meest effectieve manier om de dichtheid te verlagen. De twee modificatiemethoden toevoegen van lichtgewicht additieven en mengen van lichte harsen kunnen de dichtheid slechts gering verlagen, en de verlaging bedraagt over het algemeen slechts ongeveer 50%. De laagste relatieve dichtheid kan slechts ongeveer 0,5 bereiken. De dikte van kunststofschuimproducten kan sterk variëren, en de relatieve dichtheid kan zelfs tot 10-3 dalen. Momenteel omvatten onze dagelijkse PVC-schuimproducten PVC-schuimplaat, PVC-schuimschoenzoole, PVC-schuimbuis, PVC-schuimprofiel, PVC hout-kunststof-schuimproducten (bewegende deurpaneel, deurlijn, wandpaneel, enz.), PVC haarbevochtigingsvloermatten enz.

2. Licht vulmiddel toevoegen

Zoals PE, PP, CPE, ABS, MBS, zoals houtmeel, holle glasparels, enz.; zoals de microstructuur van microbolvulstoffen, deze methode zorgt voor een relatief kleine dichtheidsvermindering. Over het algemeen kan de laagste relatieve dichtheid teruglopen tot ongeveer 0,4-0,5. De relatieve dichtheid van vulstoffen is meestal hoger dan die van kunststoffen, en er zijn slechts de volgende soorten vulstoffen met een lagere relatieve dichtheid dan kunststoffen. De beste vulstof is gebrande klei, die een kleinere soortelijke massa heeft dan calciumpoeder. De prijs verschilt niet veel van die van licht calcium, en de olieabsorptiewaarde is gelijk aan die van calciumpoeder.

1) Parels

• De relatieve dichtheid van glazen holle microsferen (drijvende parels) is 0,4-0,7, voornamelijk gebruikt voor thermohardende harsen;
• De relatieve dichtheid van fenolische microparels is 0,1.

2) Organische vulstoffen

• De relatieve dichtheid van kurkpoeder is 0,5, en de schijnbare viscositeit is 0,05—0,06;
• De relatieve dichtheid van vezelstof en katoenstof is 0,2-0,3;
• Fruitenschilgewassen zoals rijststroop poeder, pinda poeder en kokosnootschil poeder.
• Zoals weekmakers, vloeibare interne en externe smeermiddelen, enz., de dichtheid van zuiver polyvinylchloride is 1,4 g/cm3, en geplastificeerd polyvinylchloride (met ongeveer 40% weekmaker) is 1,19~1,35;

3. Mengen van lichtgewicht materialen

Voeg lagedichtheid plastic mengsels toe, zoals PE, PP, CPE, ABS, MBS; er is ook een soort lichtgewicht vulstof: houtmeel, dat de fijne vezels van hout zijn, die zeer licht zijn. Maar er zijn bepaalde beperkingen, afhankelijk van uw gebruik verschillende methoden.

2. Hoe kan de dichtheid van kunststoffen worden verhoogd?

Het verhogen van de dichtheid van kunststof is een manier om de relatieve dichtheid van de oorspronkelijke hars te verhogen, voornamelijk door het toevoegen van zware vulstoffen en het mengen van zware harsen.

1. Zware vulstof toevoegen

• Metaalpoeder
• Zware minerale vulstof

2. Mengen van zware hars

Deze methode levert een relatief kleine verbetering op en kan over het algemeen hooguit ongeveer 50% bereiken. Het is vooral geschikt voor sommige lichte harsen zoals PE, PP, PS, EVA, PA1010 en PPO, enz. Veelgebruikte zware harsen zijn PTFE, FEP, PPS en POM, enz.

3. Hoe kan de hardheid van kunststof worden gewijzigd?

1. Het concept en de weergave van hardheid

Hardheid verwijst naar het vermogen van een materiaal om andere complexere objecten tegen te houden die in zijn oppervlak drukken.

De hardheidswaarde is een conditionele kwantitatieve reflectie die de hardheid van het materiaal karakteriseert. Het is geen pure en definitieve fysieke grootheid. De grootte van de hardheidswaarde hangt niet alleen af van het materiaal zelf, maar ook van de testomstandigheden en meetmethoden. Bij verschillende hardheidsmeetmethoden is de gemeten hardheidswaarde voor hetzelfde materiaal niet dezelfde. Daarom moet bij het vergelijken van de hardheid tussen materialen dezelfde meetmethode worden gebruikt om vergelijkbaarheid te garanderen.

Er zijn verschillende methoden die vaak worden gebruikt om hardheid uit te drukken:

• Shore-hardheid
• Rockwell-hardheid
• Mohs-hardheid

2. Mengen verbetert de hardheid van kunststoffen

De methode van kunststofmenging om de hardheid te verbeteren is het mengen van hars met hoge hardheid met hars met lage hardheid om de algehele hardheid te verhogen. Standaard gemengde harsen zijn PS, PMMA, ABS en MF, enz. De harsen die moeten worden gemodificeerd zijn voornamelijk PE, PA, PTFE en PP.

3. Samenstelling om de hardheid van kunststof te verbeteren

De methode van kunststofcomposiet om de hardheid te verbeteren is het samenstellen van een laag hars met hoge hardheid op het oppervlak van kunststofproducten met lage hardheid. Deze methode is vooral geschikt voor extrusieproducten, zoals platen, bladen, films en buizen. Vaak gebruikte composietharsen zijn PS, PMMA, ABS en MF.

4. Verbeterde oppervlaktehardheid van kunststoffen

Deze methode verwijst alleen naar het verbeteren van de externe hardheid van het kunststofproduct, terwijl de interne hardheid van het product ongewijzigd blijft. Dit is een goedkope methode om de hardheid te verbeteren.

Deze modificatiemethode wordt voornamelijk gebruikt voor behuizingen, decoratiematerialen, optische materialen en dagelijkse benodigdheden. Deze modificatiemethode omvat expliciet drie methoden: coating, plating en oppervlaktebehandeling.

4. Hoe kan de flexibiliteit van kunststoffen worden verbeterd?

Intuïtief gezien verwijst de flexibiliteit van kunststof naar de zachtheid van kunststofproducten. Dat wil zeggen, hoe zachter het kunststofproduct, hoe beter de flexibiliteit. In de polymeerfysica wordt flexibiliteit gedefinieerd als de eigenschap van polymeerketens die hun uniformiteit kunnen wijzigen. De flexibiliteit van een kunststof hangt af van de moleculaire ketenstructuur van zijn polymeer.

1. Weekmaker toevoegen

Weekmaker verwijst naar een klasse van stoffen die de plasticiteit van polymeren kunnen verbeteren. Het wordt voornamelijk gebruikt voor PVC-hars. De hoeveelheid weekmaker in PVC kan meer dan 98% van de totale hoeveelheid weekmaker uitmaken. Naast PVC worden weekmakers ook gebruikt in polymeren zoals PVDC, CPE, SBS, polyvinylacetaat, nitrocellulose, PA, ABS en PVA.

2. De belangrijkste functies van weekmakers zijn als volgt:

• Verlaag de smelttemperatuur en smeltviscositeit van het polymeer, waardoor de vormingstemperatuur wordt verlaagd.
• Maak polymeerproducten die zachtheid, elasticiteit en laagtemperatuurbestendigheid hebben.

3. Het specifieke werkmecanisme van de weekmaker is als volgt:

• Volume-effect
• Schermend effect

5. Kunststofglans verbeteren

Er zijn twee manieren om de glans van kunststoffen te verbeteren. Eén is het verbeteren van de oppervlakteglans van kunststofproducten, wat helderder modificatie wordt genoemd; de andere is het verlagen van de oppervlakteglans van kunststofproducten, wat matting-modificatie wordt genoemd.

Helder maken van kunststoffen betekent het verbeteren van de oppervlakteglans of afwerking van kunststofproducten. Naast de redelijke selectie van grondstoffen omvatten de specifieke methoden het toevoegen van de helderder-methode, het mengen van de helderder-methode, de vormcontrole-helderder-methode, het reguleren van de gladheid van het vormapparaat, de tweede sub-verwerkingshelderder-methode en de oppervlaktecoating-helderder-methode, enz.

Hieronder wordt voornamelijk de helderder-methode van kunststof ingeleid:

1. Selectie van kunststofgrondstoffen

De redelijke selectie van kunststofgrondstoffen is de meest fundamentele factor om de oppervlakteafwerking van kunststofproducten te verbeteren. Als de grondstoffen goed worden geselecteerd, is het gemakkelijk om de glans te verbeteren; anders is het ingewikkelder.

Kunststofgrondstoffen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: harsen en additieven.

2. De keuze van hars

De kenmerken van de hars hebben een significantere invloed op de oppervlakteglans van kunststofproducten, en het is de meest effectieve manier om de oppervlakteglans van kunststofproducten te controleren. De invloed ervan op de oppervlakteglans van gerelateerde kunststofproducten hangt voornamelijk af van de volgende aspecten:

1) Verscheidenheid van hars

De glans van de aanverwante producten van verschillende harssoorten verschilt aanzienlijk. Over het algemeen wordt aangenomen dat de glans van de aanverwante producten van de volgende harsen beter is: melaminehars, ABS, PP, HIPS, PE, POM, PMMA en PPO, enz., waarbij melaminehars en ABS twee soorten zijn die de meest opvallende glans hebben.

Voor dezelfde hars is de synthese methode verschillend, en ook de glans van de bij het product behorende hars is verschillend. Bijvoorbeeld:

• Voor PP is de glans van verschillende typen die met andere polymerisatiemethoden zijn samengesteld als volgt: PP-R > homopolymeer PP > blokcopolymer PP.
• Voor PE is de glans van drie verschillende soorten als volgt: LDPE > LLDPE > HDPE
• Voor PVC heeft emulsie-PVC-hars een hogere glans dan suspensie-PVC-hars.
• Voor PS-hars is de glans van hoogimpactpolystyreen (HIPS) groter dan die van algemeen gebruikspolystyreen (GPPS)

2) Kenmerken van hars

De specifieke kenmerken zijn verschillend, en ook de glans is anders. Onder de eigenschappen van de hars zijn er factoren die de glans beïnvloeden.

• Over het algemeen geldt: hoe groter de smeltstroomsterkte (MFR), hoe groter de glans van het aanverwante product.
• De invloed van het moleculair gewicht komt vooral tot uiting in de breedte van de moleculaire gewichtsverdeling. Hoe breder de moleculaire gewichtsverdeling, hoe lager de glans van de aanverwante producten. Dit komt omdat de moleculaire gewichtsverdeling uitgebreid is en de onregelmatigheid van het materiaal toegenomen is.
• De invloed van waterabsorptie De hars met een hoge waterabsorptie heeft een significantere invloed op de glans van haar aanverwante producten. Bijvoorbeeld PA, PI, PSF en PC met een estergroep (-COOR) en galantaminesgroep (-CONH2) in de molecule: als deze niet of slechts onvolledig gedroogd worden, zullen er watergolven, bubbels en zilverdraadjes op het oppervlak van het product ontstaan, evenals markeringen, vlekken enz., waardoor de oppervlakteglans aanzienlijk afneemt.

3. Selectie van additieven

Onder alle kunststofadditieven hebben vulstoffen de meeste invloed op de glans, gevolgd door weekmakers, stabilisatoren en vlamvertragers, maar de invloed is relatief klein. De invloed van vulstoffen op de glans kan worden onderverdeeld in de volgende aspecten:

1) Type vulstof

Verschillende vulstoffen hebben verschillende effecten op de glans. Behalve glazen microbolletjes verminderen vrijwel alle vulstoffen de glans van gevulde producten, maar de daling is extra.

De invloed van enkele vulstoffen op de glans van gevulde producten is als volgt: metaalsalts > glasvezel > talkpoeder > mica.

2) De vorm van de vulstof

Verschillende microscopische vormen van vulstofdeeltjes hebben andere effecten op de glans van de gevulde producten. De volgorde van de grootte van de impact is bolvormig < korrelig < naaldachtig < vlok.

3) De deeltjesgrootte van de vulstof

Hoe kleiner de deeltjesgrootte van de vulstof, hoe minder de glans van het gevulde product daalt. Ook is de verdelingsbreedte van de deeltjesgrootte van de vulstof verschillend, en de invloed op de glans van het gevulde product is ook verschillend. De wet van invloed is dat hoe uitgebreider de deeltjesgrootteverdeling van de vulstof, hoe lager de oppervlakteglans van het geleverde product. Dit komt voornamelijk omdat hoe groter het deeltjesgroottebereik van de vulstof, hoe ongelijkmatiger het oppervlak van het gevulde product is, en hoe meer het invallicht diffuse reflectie kan veroorzaken.

4) Vulhoeveelheid van de vulstof

De toevoeging van de vulstof verhoogt en de oppervlakteglans van het gevulde product neemt af. Neem bijvoorbeeld het PP-systeem met CaCO3 als voorbeeld: wanneer de vulhoeveelheid CaCO3 5% is, is de oppervlakteglans van het geleverde product 50%. Wanneer de vulhoeveelheid CaCO3 15% is, daalt de glans van de vulstof naar 32%.