Osnovni način prilagajanja gostote, trdote in sijaja izdelkov iz PE, PP in PVC

Gostoto, trdoto in sijaj plastike lahko z ustreznimi metodami zmanjšamo ali povečamo, da se zmanjša ali poveča začetna relativna gostota plastike, poveča trdota ali poveča prožnost ter spremeni sijaj, da ustrezajo potrebam različnih aplikacij.

1. Kako zmanjšati gostoto plastike?

Zmanjšanje gostote plastike pomeni znižanje začetne relativne gostote plastike z ustreznimi metodami, da se izpolnijo potrebe različnih aplikacij. Obstajajo tri metode za zmanjšanje gostote plastik: penjenje in modifikacija, dodajanje lahkih polnil in mešanje lahkih smol.

1. Penjenje in modifikacija

Penjenje plastičnih izdelkov je najučinkovitejši način za zmanjšanje njihove gostote. Dve metodi modifikacije – dodajanje lahkih dodatkov in mešanje lahkih smol – lahko le rahlo ublažita gostoto, običajno pa zmanjšanje znaša le okoli 50%. Najnižja relativna gostota lahko doseže le okoli 0,5. Debelina plastičnih penjenih izdelkov se lahko močno razlikuje, relativna gostota pa lahko doseže celo do 10-3. Trenutno naše vsakdanje PVC penjeni izdelki vključujejo PVC penasto ploščo, PVC penasto podlogo za čevlje, PVC penasto cev, PVC penasti profil, PVC lesene plastične penaste izdelke (pokrov vrata, linija vrat, stenska plošča itd.), PVC penaste talne preproge in tako naprej.

2. Dodajte lahko polnilo

Kot so PE, PP, CPE, ABS, MBS, kot so lesna moka, votle steklene kroglice itd.; kot je mikrostruktura mikrokroglicnih polnil, ta metoda povzroči relativno majhno zmanjšanje gostote. Na splošno lahko najnižja relativna gostota zmanjša na približno 0,4–0,5. Relativna gostota polnil je večinoma višja od gostote plastik, in obstajajo samo naslednje vrste polnil z nižjo relativno gostoto od plastik. Boljše polnilo je kalcinirana glina, ki ima manjšo specifično težo od kalcijevega prahu. Cena se ne razlikuje veliko od cene lahkega kalcija, vrednost absorpcije olja pa je enaka vrednosti kalcijevega prahu.

1) Kroglice

• Relativna gostota steklenih votlih mikrokroglic (plavajoče kroglice) je 0,4–0,7, uporablja se predvsem za termosetečne smole;
• Relativna gostota fenolnih mikrokroglic je 0,1.

2) Organska polnila

• Relativna gostota koruznega prahu je 0,5, navidezna viskoznost pa 0,05–0,06;
• Relativna gostota vlaknastega prahu in bombažnega prahu je 0,2–0,3;
• Sadne lupine, kot so prašek riževe slame, prašek arašidov in prašek kokosove lupine.
• Kot so mehčalci, tekoči notranji in zunanji lubrikanti itd., gostota čiste polivinilklorida je 1,4 g/cm3, plastificiran polivinilklorid (ki vsebuje približno 40% mehčalca) pa je 1,19–1,35;

3. Mešanje lahkih materialov

Dodajte mešanice plastik z nizko gostoto, kot so PE, PP, CPE, ABS, MBS; obstaja tudi vrsta lahkega polnila: lesna moka, ki je fina vlakna lesa in je zelo lahka. Vendar pa obstajajo določene omejitve, glede na vašo uporabo različnih metod.

2. Kako povečati gostoto plastik?

Povečanje gostote plastike je način za povečanje relativne gostote izvirne smole, predvsem z dodajanjem težkih polnil in mešanjem težkih smol.

1. Dodajte težko polnilo

• Kovinski prah
• Težko mineralno polnilo

2. Mešanje težke smole

Ta metoda ima relativno majhno izboljšavo in na splošno lahko doseže le okoli 50% najvišje. Primerna je predvsem za nekatere lahke smole, kot so PE, PP, PS, EVA, PA1010 in PPO itd. Težke smole, ki se pogosto dodajajo, so PTFE, FEP, PPS in POM itd.

3. Kako spremeniti trdoto plastike?

1. Koncept in predstavitev trdote

Trdota se nanaša na sposobnost materiala, da se upira drugim bolj kompleksnim predmetom, ki se vtisnejo v njegovo površino.

Vrednost trdote je pogojna kvantitativna refleksija, ki opisuje trdoto materiala. Ni čista in določena fizikalna količina. Velikost vrednosti trdote ni odvisna samo od samega materiala, ampak tudi od testnih pogojev in merilnih metod. Z različnimi metodami merjenja trdote ni enaka vrednost trdote, izmerjena za isti material. Zato, da bi primerjali trdoto med materiali, moramo uporabiti enako merilno metodo za primerljivost.

Obstaja več metod, ki se običajno uporabljajo za izražanje trdote:

• Shoreova trdota
• Rockwellova trdota
• Mohsova trdota

2. Mešanje izboljša trdoto plastik

Metoda izboljšanja mešanja plastike je mešanje smole z visoko trdoto s smolo z nizko trdoto, da se poveča njena skupna trdota. Standardne mešane smole so PS, PMMA, ABS in MF itd. Smole, ki jih je treba modificirati, so predvsem PE, PA, PTFE in PP.

3. Kompozit za izboljšanje trdote plastike

Metoda kompozitnega izboljšanja trdote plastike je kompozitno nanesti sloj smole z visoko trdoto na površine plastičnih izdelkov z nizko trdoto. Ta metoda je primerna predvsem za ekstrudirane izdelke, kot so plošče, listi, folije in cevi. Običajno uporabljene kompozitne smole so PS, PMMA, ABS in MF.

4. Izboljšana površinska trdota plastike

Ta metoda se nanaša samo na izboljšanje zunanje trdote plastičnega izdelka, medtem ko notranja trdota izdelka ostaja nespremenjena. To je poceni metoda izboljšanja trdote.

To metodo modifikacije uporabljamo predvsem za ohišja, dekorativne materiale, optične materiale in vsakodnevne potrebščine. Ta metoda modifikacije vključuje izrecno tri metode: premazovanje, galvanizacijo in površinsko obdelavo.

4. Kako izboljšati prožnost plastike?

Intuitivno gledano se prožnost plastike nanaša na mehkobo plastičnih izdelkov. To pomeni, da bolj kot je plastični izdelek mehak, boljša je njegova prožnost. V polimeri fiziki se prožnost definira kot lastnost polimeričnih verig, ki lahko spreminjajo svojo homogenost. Prožnost plastike je odvisna od molekularne strukture njegovih polimerov.

1. Dodajte mehčalce

Mehčalec se nanaša na razred snovi, ki lahko izboljšajo plastičnost polimerov. Uporablja se predvsem za PVC smolo. Količina mehčalca v PVC lahko znaša več kot 98% celotne količine mehčalca. Poleg PVC se mehčalci uporabljajo tudi v polimerih, kot so PVDC, CPE, SBS, polivinil acetat, nitroceluloza, PA, ABS in PVA.

2. Glavne funkcije mehčalcev so naslednje:

• Zmanjšajte temperaturo taljenja in viskoznost taline polimera, s čimer zmanjšate temperaturo obdelave pri formiranju.
• Ustvarite polimerni izdelek, ki ima mehkobo, elastičnost in odpornost na nizke temperature.

3. Specifični mehanizem delovanja mehčalca je naslednji:

• Volumen efekt
• Ščitniški efekt

5. Izboljšajte sijaj plastike

Obstajata dva načina za izboljšanje sijaja plastik. Eden je izboljšanje površinskega sijaja plastičnih izdelkov, kar imenujemo svetleča modifikacija; drugi je zmanjšanje površinskega sijaja plastičnih izdelkov, kar imenujemo matirajoča modifikacija.

Svetleča modifikacija plastike pomeni izboljšanje površinskega sijaja ali zaključka plastičnih izdelkov. Poleg razumne izbire surovin vključujejo posebne metode: dodajanje svetleče metode, mešanje svetleče metode, metoda kontrole oblike, kontrola gladkosti oblikovalne opreme, dve podprocesni metodi za izboljšanje svetlosti in metoda izboljšanja svetlosti površinskega premaza itd.

Spodaj predstavljamo predvsem svetlečo metodo plastike:

1. Izbor surovin za plastiko

Razumen izbor surovin za plastiko je najbolj temeljni dejavnik za izboljšanje zaključka površine plastičnih izdelkov. Če so surovine dobro izbrane, je lažje izboljšati sijaj; v nasprotnem primeru je to bolj zapleteno.

Surovine za plastiko lahko razdelimo na dve kategoriji: smole in dodatki.

2. Izbira smole

Lastnosti smole imajo pomembnejši vpliv na površinski sijaj plastičnih izdelkov in so najučinkovitejši način za nadzor površinskega sijaja plastičnih izdelkov. Njen vpliv na površinski sijaj sorodnih plastičnih izdelkov je odvisen predvsem od naslednjih vidikov:

1) Različica smole

Svetlost povezanih izdelkov različnih vrst smole je precej različna. Na splošno velja, da so svetlejši povezani izdelki naslednjih smol: melaminska smola, ABS, PP, HIPS, PE, POM, PMMA in PPO itd., med katerimi sta melaminska smola in ABS z najbolj izrazito svetlostjo.

Pri isti smoli je metoda sinteze različna, prav tako pa se razlikuje tudi svetlost smole, ki ustreza izdelku. Na primer:

• Pri PP je svetlost različnih vrst, sintetiziranih z drugimi metodami polimerizacije, naslednja: PP-R > homopolimer PP > blok-kopolimer PP.
• Pri PE je svetlost treh različnih vrst naslednja: LDPE > LLDPE > HDPE
• Pri PVC ima emulzijska PVC-smola večjo sijajnost kot suspendacijska PVC-smola.
• Pri PS-smoli je sijaj visokoobremenjenega polistirena (HIPS) večji od sijaja polistirena za vse namene (GPPS)

2) Značilnosti smole

Specifične značilnosti so različne, prav tako pa je tudi svetlost drugačna. Med značilnostmi smole so dejavniki, ki vplivajo na svetlost.

• Na splošno velja, da večja kot je stopnja topljenja (MFR), večja je svetlost povezanega izdelka.
• Vpliv molekularne mase se v glavnem kaže v širini razpršenosti molekularne mase. Širša kot je razpršenost molekularne mase, nižja je svetlost povezanih izdelkov. To je zaradi tega, ker je razpršenost molekularne mase celovita in je neenakomernost materiala povečana.
• Vpliv vpijanja vode Smola z visokim vpijanjem vode ima pomembnejši vpliv na svetlost povezanih izdelkov. Na primer PA, PI, PSF in PC z estersko skupino (-COOR) in galantaminsko skupino (-CONH2) v molekuli, če niso posušeni ali so posušeni nepopolno, se na površini izdelka pojavijo vodni valovi, mehurčki in srebrne žice, označbe, madeži itd., zaradi česar se površinska svetlost močno zmanjša.

3. Izbor dodatkov

Med vsemi plastičnimi dodatki imajo polnila največji vpliv na svetlost, sledijo jim plastifikatorji, stabilizatorji in upočasnilci gorenja, vendar je njihov vpliv relativno majhen. Vpliv polnil na svetlost lahko razdelimo na naslednje vidike:

1) Vrsta polnila

Različna polnila imajo različne učinke na svetlost. Razen steklenih mikropeletov bodo skoraj vsa polnila zmanjšala svetlost polnilnih izdelkov, vendar je padec dodaten.

Vpliv več polnil na svetlost polnilnih izdelkov je naslednji: kovinski soli > steklena vlakna < talkov prašek < sljuda.

2) Oblika polnila

Različne mikroskopske oblike delcev polnila imajo druge učinke na svetlost polnilnih izdelkov. Vrstni red velikosti vpliva je sferično < granulat < igličasto < lističasto.

3) Velikost delcev polnila

Manjša kot je velikost delcev polnila, manjši je padec svetlosti polnilnega izdelka. Prav tako je različna širina razpršenosti velikosti delcev polnila in vpliv na svetlost polnilnega izdelka je prav tako različen. Zakon vpliva je takšen, da bolj ko je razpršenost velikosti delcev polnila celovita, nižja je površinska svetlost dobavljenega izdelka. To je predvsem zato, ker je večji razpon velikosti delcev polnila, bolj neenakomerna je površina polnilnega izdelka, kar poveča verjetnost, da bo padajoče svetloba povzročila razpršeno odboj.

4) Količina polnila

Z večanjem količine polnila se površinska svetlost polnilnega izdelka zmanjša. Če vzamemo sistem PP s CaCO3 kot primer, ko je količina polnila CaCO3 5%, je površinska svetlost dobavljenega izdelka 50%. Ko je količina polnila CaCO3 15%, se svetlost polnila zniža na 32%.