O principal método para ajustar a densidade, a dureza e o brilho de produtos de PE, PP e PVC

A densidade, dureza e brilho do plástico podem ser reduzidos ou aumentados por métodos adequados para diminuir ou aumentar a densidade relativa inicial do plástico, aumentar a dureza ou aumentar a flexibilidade, e alterar o brilho para atender às necessidades de diferentes aplicações.

1. Como reduzir a densidade do plástico?

Reduzir a densidade do plástico refere-se a baixar a densidade relativa inicial do plástico por meio de métodos adequados para atender às necessidades de diferentes aplicações. Existem três métodos para reduzir a densidade dos plásticos: modificação por espuma, adição de cargas leves e mistura de resinas leves.

1. Modificação por espuma

O molde por espuma de produtos plásticos é a maneira mais eficaz de reduzir sua densidade. Os dois métodos de modificação — adição de aditivos leves e mistura de resinas leves — só conseguem mitigar ligeiramente a densidade, e a redução geralmente é de apenas cerca de 50%. A menor densidade relativa pode chegar a aproximadamente 0,5. A espessura dos produtos plásticos em espuma pode variar amplamente, e a densidade relativa pode chegar a até 10-3. Atualmente, nossos produtos diários em espuma de PVC incluem painel de espuma de PVC, sola de sapato em espuma de PVC, tubo de espuma de PVC, perfil de espuma de PVC, Produtos de espuma plástica de madeira de PVC (painel de porta móvel, linha de porta, painel de parede, etc.), tapetes de piso de PVC para imersão em cabelo e assim por diante.

2. Adicionar carga leve

Como PE, PP, CPE, ABS, MBS, como farinha de madeira, esferas ocas de vidro, etc.; como a microestrutura das cargas de microesferas, este método resulta numa redução relativamente pequena da densidade. Geralmente, a menor densidade relativa pode ser reduzida para cerca de 0,4-0,5. A densidade relativa das cargas é na maioria das vezes superior à dos plásticos, e apenas os seguintes tipos de cargas têm densidade relativa inferior à dos plásticos. A melhor carga é a argila calcinada, que tem uma gravidade específica menor que a do pó de cálcio. Seu preço não difere muito do do cálcio leve, e o valor de absorção de óleo é equivalente ao do pó de cálcio.

1) Esferas

• A densidade relativa das microesferas ocas de vidro (esferas flutuantes) é de 0,4-0,7, usadas principalmente para resinas termofixas;
• A densidade relativa das microesferas fenólicas é de 0,1.

2) Cargas orgânicas

• A densidade relativa do pó de cortiça é de 0,5, e a viscosidade aparente é de 0,05—0,06;
• A densidade relativa da poeira de fibra e da poeira de algodão é de 0,2-0,3;
• Culturas de casca de frutas, como pó de palha de arroz, pó de amendoim e pó de casca de coco.
• Como plastificantes, lubrificantes líquidos internos e externos, etc., a densidade do cloreto de polivinilo puro é de 1,4g/cm3, e o cloreto de polivinilo plastificado (contendo aproximadamente 40% de plastificante) é de 1,19~1,35;

3. Mistura de materiais leves

Adicione misturas plásticas de baixa densidade, como PE, PP, CPE, ABS, MBS; também existe um tipo de carga leve: a farinha de madeira, que é a fibra fina da madeira, muito leve. Mas há certas limitações, dependendo do seu uso, utilize métodos diferentes.

2. Como aumentar a densidade dos plásticos?

Aumentar a densidade do plástico é uma forma de aumentar a densidade relativa da resina original, principalmente através da adição de cargas pesadas e da mistura de resinas pesadas.

1. Adicionar carga pesada

• Pó metálico
• Carga mineral pesada

2. Misturar resina pesada

Este método tem uma melhoria relativamente pequena e geralmente só consegue alcançar cerca de 50% no máximo. É especialmente indicado para algumas resinas leves, como PE, PP, PS, EVA, PA1010 e PPO, etc. As resinas pesadas frequentemente adicionadas são PTFE, FEP, PPS e POM, etc.

3. Como alterar a dureza do plástico?

1. O conceito e a representação da dureza

A dureza refere-se à capacidade de um material resistir à pressão de outros objetos mais complexos sobre sua superfície.

O valor da dureza é uma reflexão quantitativa condicional que caracteriza a dureza do material. Não é uma quantidade física pura e definida. O tamanho do valor da dureza não só depende do próprio material, mas também das condições de teste e dos métodos de medição. Com diferentes métodos de medição da dureza, o valor da dureza medido para o mesmo material não será o mesmo. Portanto, para comparar a dureza entre materiais, deve-se utilizar o mesmo método de medição para garantir a comparabilidade.

Existem vários métodos comumente usados para expressar a dureza:

• Dureza Shore
• Dureza Rockwell
• Dureza Mohs

2. A mistura melhora a dureza dos plásticos

O método de melhoria por mistura plástica consiste em misturar uma resina de alta dureza com uma resina de baixa dureza para aumentar sua dureza geral. As resinas padrão misturadas são PS, PMMA, ABS e MF, etc. As resinas que precisam ser modificadas são principalmente PE, PA, PTFE e PP.

3. Composto para melhorar a dureza do plástico

O método de compostagem plástica para melhorar a dureza consiste em compor uma camada de resina de alta dureza sobre as superfícies de produtos plásticos de baixa dureza. Este método é especialmente indicado para produtos extrusados, como placas, folhas, filmes e tubos. As resinas compostas comumente usadas são PS, PMMA, ABS e MF.

4. Melhoria da dureza superficial dos plásticos

Este método refere-se apenas a melhorar a dureza externa do produto plástico, enquanto a dureza interna do produto permanece inalterada. Este é um método de melhoria da dureza de baixo custo.

Este método de modificação é usado principalmente para carcaças, materiais decorativos, materiais ópticos e artigos de uso diário. Este método de modificação inclui explicitamente três métodos: revestimento, chapeamento e tratamento de superfície.

4. Como melhorar a flexibilidade dos plásticos?

Intuitivamente falando, a flexibilidade do plástico refere-se à maciez dos produtos plásticos. Ou seja, quanto mais macio for o produto plástico, melhor será sua flexibilidade. Na física dos polímeros, a flexibilidade é definida como a propriedade das cadeias poliméricas que podem mudar sua uniformidade. A flexibilidade de um plástico depende da estrutura da cadeia molecular do seu polímero.

1. Adicionar plastificante

Plastificante refere-se a uma classe de substâncias que podem melhorar a plasticidade dos polímeros. É usado principalmente para resina PVC. A quantidade de plastificante no PVC pode corresponder a mais de 98% da quantidade total de plastificante. Além do PVC, os plastificantes também são usados em polímeros como PVDC, CPE, SBS, acetato de polivinila, nitrocelulose, PA, ABS e PVA.

2. As principais funções dos plastificantes são as seguintes:

• Reduzir a temperatura de fusão e a viscosidade do polímero, reduzindo assim sua temperatura de processamento de moldagem.
• Produzir produtos poliméricos com maciez, elasticidade e resistência a baixas temperaturas.

3. O mecanismo específico de ação do plastificante é o seguinte:

• Efeito de volume
• Efeito de blindagem

5. Melhorar o brilho do plástico

Existem duas formas de melhorar o brilho dos plásticos. Uma é melhorar o brilho superficial dos produtos plásticos, o que se chama modificação de brilho; a outra é reduzir o brilho superficial dos produtos plásticos, chamada modificação de fosqueamento.

O brilho dos plásticos significa melhorar o brilho ou acabamento superficial dos produtos plásticos. Além da seleção razoável de matérias-primas, os métodos específicos incluem adição do método de brilho, mistura do método de brilho, método de controle de forma para brilho, controle da suavidade do equipamento de moldagem, dois métodos de reforço de brilho por sub-processamento e método de reforço de brilho por revestimento de superfície, etc.

A seguir apresentamos principalmente o método de brilho do plástico:

1. Seleção de matérias-primas plásticas

A seleção razoável de matérias-primas plásticas é o fator mais fundamental para melhorar o acabamento superficial dos produtos plásticos. Se as matérias-primas forem bem selecionadas, será fácil melhorar o brilho; caso contrário, será mais complicado.

As matérias-primas plásticas podem ser divididas em duas categorias: resinas e aditivos.

2. A escolha da resina

As características da resina têm um impacto mais significativo no brilho superficial dos produtos plásticos, sendo a maneira mais eficaz de controlar o brilho superficial dos produtos plásticos. Sua influência no brilho superficial dos produtos plásticos relacionados depende principalmente dos seguintes aspectos:

1) Variedade de resina

O brilho dos produtos relacionados de diferentes variedades de resina é bastante diferente. Geralmente, considera-se que o brilho dos produtos relacionados às seguintes resinas é melhor: resina de melamina, ABS, PP, HIPS, PE, POM, PMMA e PPO, entre outras; dentre elas, as resinas de melamina e ABS apresentam os brilhos mais destacados.

Para a mesma resina, o método de síntese é diferente, e o brilho da resina correspondente ao produto também varia. Por exemplo:

• Para o PP, o brilho de diferentes tipos sintetizados por outros métodos de polimerização é o seguinte: PP-R > polipropileno homopolímero > copolímero em bloco de PP.
• Para o PE, o brilho de três variedades diferentes é o seguinte: LDPE > LLDPE > HDPE
• Para o PVC, a resina de PVC emulsionada tem um brilho superior ao da resina de PVC em suspensão.
• Para a resina PS, o brilho do poliestireno de alto impacto (HIPS) é maior do que o do poliestireno de uso geral (GPPS)

2) Características da resina

As características específicas são diferentes, e o brilho também varia. Entre as características da resina, os fatores que afetam o brilho.

• Geralmente, quanto maior a taxa de fluidez do derretimento (MFR), maior será o brilho do produto relacionado.
• A influência do peso molecular reflete-se principalmente na largura da distribuição de pesos moleculares. Quanto mais ampla for a distribuição de pesos moleculares, menor será o brilho dos produtos relacionados. Isso ocorre porque a distribuição de pesos moleculares é abrangente e a irregularidade do material aumentou.
• A influência da absorção de água: A resina com alta absorção de água tem um impacto mais significativo no brilho de seus produtos relacionados. Por exemplo, PA, PI, PSF e PC com grupo éster (-COOR) e grupo galantamina (-CONH2) na molécula, se não forem secos ou secados incompletamente, surgirão ondulações, bolhas e fios prateados na superfície do produto, além de marcas, manchas etc., reduzindo significativamente o brilho superficial.

3. Seleção de aditivos

Entre todos os aditivos plásticos, os preenchimentos têm o impacto mais significativo sobre o brilho, seguidos por plastificantes, estabilizadores e retardadores de chama, mas o efeito é relativamente pequeno. A influência dos preenchimentos sobre o brilho pode ser dividida nos seguintes aspectos:

1) Tipo de preenchimento

Diferentes preenchimentos têm efeitos distintos sobre o brilho. Com exceção das microesferas de vidro, quase todos os preenchimentos reduzem o brilho dos produtos preenchidos, mas a queda é adicional.

A influência de vários preenchimentos sobre o brilho dos produtos preenchidos é a seguinte: sal metálico > fibra de vidro > pó de talco > mica.

2) Forma do preenchimento

Diferentes formas microscópicas das partículas de preenchimento têm efeitos distintos sobre o brilho dos produtos preenchidos. A ordem de magnitude do impacto é esférica <granular <agulhada <folheada.

3) Tamanho das partículas do preenchimento

Quanto menor o tamanho das partículas do preenchimento, menor será a diminuição do brilho do produto preenchido. Além disso, a largura da distribuição do tamanho das partículas do preenchimento é diferente, e o efeito sobre o brilho do produto preenchido também é diferente. A lei de influência é que, quanto mais abrangente for a distribuição do tamanho das partículas do preenchimento, menor será o brilho superficial do produto fornecido. Isso ocorre principalmente porque, quanto mais amplo for o intervalo de tamanhos das partículas do preenchimento, mais irregular será a superfície do produto preenchido, aumentando a probabilidade de a luz incidente produzir uma reflexão difusa.

4) Quantidade de preenchimento

O aumento do preenchimento faz com que o brilho superficial do produto preenchido diminua. Tomando como exemplo o sistema PP com CaCO3, quando a quantidade de preenchimento de CaCO3 é de 5%, o brilho superficial do produto fornecido é de 50%. Quando a quantidade de preenchimento de CaCO3 é de 15%, o brilho do preenchimento cai para 32%.