Milyen aspektusai vannak a műanyag-módosítási technológia alkalmazásának?

A műanyag-módosító technológia alkalmazása igen széleskörű, a műanyagtermékek költségeinek csökkentése, a teljesítmény javítása, a funkció javítása érdekében elválaszthatatlan a műanyag-módosító technológiától. A műanyagok szinte minden tulajdonsága javítható módosítási módszerekkel, mint például a műanyag megjelenése, átlátszósága, sűrűsége, pontossága, feldolgozhatósága, mechanikai tulajdonságai, kémiai tulajdonságai, elektromágneses tulajdonságai, korrózióállósága, öregedésállósága, kopásállósága, keménysége, hőtulajdonságai, égésgátló tulajdonságai, záróképessége és egyéb szempontok.

A legsikeresebb kémiailag módosított termék az ún.ABS, akrilnitril-butadién-sztirol kopolimerA fizikai módosítási módszerben egy új anyagkategória alakult ki, nevezetesen az erősített kompozitok. A fizikai módosítási módszerek, mint például a töltés és a keverés egyszerű és erős alkalmazhatósága miatt az ilyen módosítási módszerek széles körben elterjedtek Kínában.

1. Mezőgazdasági műanyag fólia

A mezőgazdasági termelésből felismerték, hogy a műanyag termékek használata a növénytakaráshoz és az öntözéshez az egyik hatékony módja a terméshozam növelésének. A mezőgazdasági műanyagok Kínában a műanyag fóliával borított növények termesztéséből fejlődtek ki. Jelenleg Kína mezőgazdasági talajtakaró fóliája nemcsak a világelső a kibocsátás és a lefedettség tekintetében, hanem a minősége is jelentősen javult. A használt fólia a hagyományos átlátszó fóliától a többféle változatot tartalmazó és többfunkciós fóliáig fejlődött, például a töltőanyaggal módosított szigetelő funkcionális fólia gyártásáig. A szigetelőhatás nagyon jelentős.

Mint tudjuk, a mezőgazdasági műanyag fólia szerepe, hogy jó hőkörnyezetet biztosítson a növények számára, és éjszaka az alacsony kültéri hőmérséklet miatt, amely különösen kedvezőtlen a növények növekedése szempontjából, a membrán éjszakai hőmérsékletének javítása megakadályozza, hogy az éjszakai távoli infravörös sugárzás (11 ~ 13 m) elnyelje a talaj hőjét a fólián keresztül.

Az infravörös spektrum elemzése szerint a SiO2 és más szervetlen anyagok jól elnyelik a távoli infravörös sugarakat ebben a sávban. Ezért az emberek gyakran választanak olcsó, könnyen feldolgozható kaolint, csillámot és más töltőanyagokat a fóliához a hőszigetelő mezőgazdasági fólia gyártása során, így a műanyag üvegházban az éjszakai hőmérséklet 1 ~ 2 ℃-kal emelkedhet.

A lebomló műanyag fólia kifejlesztése egy másik példa a töltésmódosítási technológiára. A műanyag fólia népszerűsítése és alkalmazása, miközben nagy előnyökkel jár a mezőgazdasági termelés számára, nagy aggodalmat kelt a talajban lévő műanyag fólia hosszú távú maradványai által okozott lehetséges fehér szennyezés miatt.

2. Műanyag csomagolóanyagok

Az 1970-es években megjelent lineáris kis sűrűségű polietilén (LLDPE) molekulaszerkezetének köszönhetően kiváló mechanikai tulajdonságokkal, például szakító- és szakadásállósággal rendelkezik. Olvadékviszkozitása azonban meglehetősen magas, ami nagy nehézségeket okoz a feldolgozás során. Az LLDPE és az LDPE 10% ~ 50% tömegarányú keverésével, a berendezés változtatásának hiányában, az LDPE-nél jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkező csomagolófólia állítható elő a berendezés nyomatékának növelése nélkül.

Például a legfeljebb 30% CaCO3-at tartalmazó HDPE fóliát sikeresen használták szemeteszsákok készítéséhez.

3. Műanyag termékek mindennapi használatra

A mindennapi műanyagtermékek széles körben elterjedtek, mint például cipők, táskák, bútorok és így tovább. Érdemes megemlíteni a kevert műbőrt, amelyet csúcstechnológiával állítanak elő, kiváló puhasággal és légáteresztő képességgel rendelkezik, teljesítménye, kialakítása és színe összehasonlítható a bőrrel, és nemcsak a cipők, hanem a táskák iránti igényeket is kielégíti, sőt, a fent említett piac fejlődését is elősegíti.

A PVC műbőr gyártása során gyakran használnak töltőanyagként CaCO3-at, amelynek mennyisége akár 50% is lehet. A CaCO3 mellett töltőanyagként kaolin, porított szénhamu és üveggyöngyök is használhatók. A töltőanyag hozzáadása nemcsak a költségeket csökkentheti, hanem javíthatja a PVC műbőr keménységét és beállíthatja a felületi fényességet.

4. Építési műanyag termékek

A műanyag felső és alsó csővezetékek, gázcsövek, műanyag ajtó- és ablaküvegek, valamint mindenféle építőipari műanyag díszítőanyag már általánosan elfogadott az emberek számára, és a potenciális piacuk hatalmas. Az építőipari műanyag termékek többnyire PVC-ből készülnek, amelynek ütésállóságát és öregedésállóságát javító formulája általában 6% módosítószert (metakrilát-ecet-butadién-sztirol) kopolimert (MBS), klórozott polietilént (CPE) és 4% TiO2-t ad hozzá.

Egyrészt a TiO2 pigmentként használható; másrészt fokozhatja az UV-állóságot és meghosszabbíthatja az élettartamot. Jobb mechanikai tulajdonságok érhetők el, ha körülbelül 5% CaCO3-at adunk hozzá a PVC csőgyártás során.

5. Ipari műanyag tartótermékek

A műanyagot széles körben használják háztartási gépekben, elektronikai termékekben, autókban, posta- és telekommunikációs eszközökben, gépekben, szállítmányozásban és egyéb ipari termékekben kiváló tulajdonságai, például alacsony sűrűsége, súrlódási ellenállása, korrózióállósága, szigetelő- és hőszigetelő képessége miatt.

A módosítási technológia nemcsak az általános műanyagok teljesítményét javíthatja az ipari műanyagok követelményeihez, hanem leküzdheti a műszaki műanyagok néhány gyengeségét is, amelyek megfelelnek a szigorú felhasználási követelményeknek. Valójában az ipari műanyagok a műanyag-módosítás egyik legnagyobb területe. A PE és PP módosított műanyagokat széles körben használják ipari tartozékokban. A módosított PE alkalmazása kommunikációs kábelekben és optikai kábelekben az elmúlt években hatékony példa volt erre.

Tudjuk, hogy a kommunikációs kábelek és optikai kábelek anyagai magas követelményeket támasztanak magukkal az anyagteljesítményekkel vagy a feldolgozási teljesítményekkel szemben, ezért külföldön ezeket az anyagokat speciális anyagok formájában értékesítik, és Kínában nincsenek speciális anyagok, hanem keverési módosítási technológián alapulnak, hogy kommunikációs kábelszigetelő anyagot, burkolatanyagot és kábelburkolat-anyagot állítsanak elő.

Ezeket az alapgyanta és a módosított gyanta kiválasztása, valamint a szükséges adalékanyagok és feldolgozási segédanyagok kiválasztása után keveréssel és olvasztással állítják elő. A kapott HDPE kommunikációs kábel szigetelőanyag, LLDPE kommunikációs kábel köpenyanyag, MDPE kommunikációs kábel szigetelőanyag, LDPE kommunikációs kábel szigetelőanyag, LDPE kommunikációs kábel köpenyanyag teljes mértékben megfelel a kábelanyagok által igényelt dielektromos, alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállás, oxidációs ellenállás, hőállóság és egyéb teljesítménykövetelményeknek. A HDPE kábelköpenyanyag megfelel az optikai kábelanyag kopásállóságára és környezeti feszültségrepedés-repedésállóságára vonatkozó követelményeknek.

Kábel extrudálásnál alacsony és közepes sebességű, 1200 m/perc sebességű extrudáláshoz, valamint 2400 m/perc sebességű extrudáláshoz is alkalmas. A PP az egyik legfontosabb univerzális műanyag, alacsony sűrűséggel, nem mérgező anyaggal, korrózióállósággal és egyéb előnyökkel, az adagolás tekintetében csak a PVC és a PE után a második helyen áll.

Azonban alacsony hőmérsékleti ridegsége, magas zsugorodási sebessége és egyéb hiányosságai korlátozzák ipari termékként való felhasználását, ezért gyakran alkalmaznak módosítási technológiát a különböző tulajdonságainak javítására, különösen a szívósságának növelésére. A PP módosítása főként kopolimerizációs módosítást és keverési módosítást foglal magában. A módosított PP felhasználható könnyű járművek és autók lökhárítójaként, háztartási gépek házaként, autóventilátorokként stb.

A lökhárítónak jó szívóssággal és alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállással kell rendelkeznie. A PP etilén-propilén-diénnel (EPDM) és poliolefin elasztomerrel (POE) edzhető. A pp-POe-talkum edzési rendszerben az ütési szilárdság elérheti a 300 J/m²-t, ha a POE-tartalom 10%. Ha a POE-tartalom 15% ~ 25%, az ütési szilárdság elérheti az 550 J/m²-t, ami megfelel a lökhárítóval szembeni követelményeknek.

A talkum hozzáadása csökkenti a rendszer ütésállósági tulajdonságait, de szakítószilárdsága, szakítórugalmassági modulusa és hődeformációs hőmérséklete nagymértékben megnő. A módosítási technológia nemcsak általános műanyagokhoz, hanem speciális tulajdonságokkal rendelkező műszaki műanyagokhoz is alkalmas, és jó módszer az anyagok tulajdonságainak javítására is.

Mint tudjuk, a politetrafluoron (PTFE) erős sav- és lúgkorrózióállósággal, súrlódási és környezeti feszültségrepedéssel szembeni ellenállással és egyéb kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, de kúszása, méretingadozása, kopása, valamint az olvadékviszkozitása nagy, így nem használható hagyományos extrudáláshoz, fröccsöntéshez.
Folyadékkristályos polimer (LCP) hozzáadásával, grafitmódosítással, például 10% (tömegszázalék) LCP PTFE-LCP ötvözet hozzáadásával, a tiszta PTFE-hez képest kopásállósága közel 100-szorosára javult, és az anyag kopásálló alkatrészként használható.

Ezenkívül az LCP hozzáadása az ultra-nagy molekulatömegű polietilénhez (UHMMPE) és a HDPE-hez jelentősen csökkentheti az olvadék viszkozitását, így az EXTRÚZIÓS eljárással UHMMPE csöveket lehet előállítani.