Kas POE hind tõuseb jälle?

Kuna tegemist on ühe levinuma karastusmaterjaliga, tekitab see dünaamika modifikatsioonifirmadele kahtlemata peavalu. Tugevus ja sitkus on kaks olulist mehaanilise jõudluse näitajat, seega on plastide karastusmodifitseerimine olnud plastide modifitseerimise peamine suund ja tänapäeval on tugevus ja sitkus kaks olulist mehaanilise jõudluse näitajat, seega on plastide karastusmodifitseerimine olnud plastide modifitseerimise peamine suund ja tänapäeval on karastusaine lisamine endiselt kõige otsesem ja tõhusam viis materjali karastamiseks.

Seega, lisaks elastomeeri karastamise kasutamisele, millised on veel võimalused? Täna tutvustan teile karastamise modifitseerimise korraldamist ja teostatavaid ideid.

Tavaliselt kasutatavaid karastusaineid võib jagada kahte kategooriasse: aktiivsed karastusained ja inaktiivsed karastusained. Need on ained, mille molekulaarahelad sisaldavad aktiivseid rühmi, mis suudavad reageerida maatriksvaiguga, moodustades võrgustiku struktuuri ja suurendades seega karastusjõu osa. Mittereaktiivsed karastusained on karastusainete klass, mis sobib hästi baasvaiguga, kuid ei osale keemilises reaktsioonis. Mittereaktiivsed karastusained on karastusainete klass, mis sobib hästi baasvaiguga, kuid ei osale keemilises reaktsioonis.

Elastomeersed karastusmaterjalid

Peaaegu kõiki painduvaid materjale saab kasutada rabedate materjalide karastusainetena, võtmetähtsusega on mitmefaasiliste komponentide omavaheline ühilduvus. Vajaliku karastamise eesmärgi saavutamiseks piisab vaid hea ühilduvusega karastussüsteemist, vastasel juhul on see kahjulik. Tavaliselt kasutatavaid elastomeerseid karastajaid liigitatakse nende kõrge või madala klaasistumistemperatuuri järgi.

(1) Kõrge löögikindlusega vaik
Näiteks klooritud polüetüleen (CPE), metüülmetakrülaat-butadieen-stüreeni kopolümeer (MBS), akrülaatkopolümeer (ACR), stüreen-butadieenplokk-kopolümeer (SBS), hüdrogeenitud SBS (SEBS), POE, EVA jne.
(2) Löögikindel kumm
Näiteks etüleenpropüleenkummi (EPR), EPDM, NBR, NR, SBR, BR, CR jne.
Lisaks, kui TPU-d kasutatakse PA66 karastusainena, paraneb PA66/TPU komposiidi sälguline löögikindlus oluliselt ja komposiidi tõmbetugevus väheneb vaid veidi. Mehaanilised omadused saavutavad parimad omadused, kui TPU lisakogus on 5%. Kristallilisus väheneb 50%, mis näitab, et süsteemil on PA66-le ilmne karastusefekt.

Elastomeeri sisemise struktuuri järgi klassifitseerimine.

(1) Eelnevalt kindlaksmääratud elastomeeriklass
Need on südamik-kest struktuuriga polümeerid, millel on pehme elastomeerne südamik ja kõrge klaasistumistemperatuuriga kest. Näiteks MBS, ACS, MABS jne.
(2) Eelnevalt määramata elastomeeriklass
See on netopolümeer ja selle löögikindlust modifitseeritakse lahusti toimemehhanismi abil, näiteks CPE, EVA jne.
(3) Ülemineku elastomeeriklass

Struktuur on ettemääratud ja ettemääramata elastomeeri, näiteks ABS-i jms vahel.

Jäigad karastatud materjalid

Anorgaanilised jäigad karastusmaterjalid (RIF), peamiselt ülipeened anorgaanilised täiteained ja spetsiaalsed täiteained.

Ülipeen anorgaaniline täiteaine viitab osakeste suurusele vahemikus 0.1–5 μm, sellise täiteaine modifitseeriv efekt täiteaine lisamise suurenemisega, tõmbetugevuse ja löögitugevuse segunemissüsteemi vähenedes sujuvalt, muutumatuna või veidi suurenedes, samal ajal kui muud omadused jätkuvalt tõusevad.

Spetsiaalsete täiteainete hulka kuuluvad superkiud (CF), nõel-/keratäited, leelismuldmetallide soolad ja haruldaste muldmetallide mineraalid jne.

Superkiud nagu süsinikkiud, boorikiud, kvartskiud, orgaanilised kiud, süsiniknanotorud ja mitmesugused vurrud. Superkiude hajutamine polümeeridesse tuleb läbi viia suhteliselt spetsiifiliste ja sihipäraste meetoditega.

Nõelataoline täiteaine, näiteks nõelataoline wollastoniit, millel on teatud karastav toime.

Üldiselt töödeldakse seda silaani sidestusaine või liitsidestusainega 10–15 minutit temperatuuril 50–80 ℃, soovitatav lisamiskogus on 10–15%. Töötlemata wollastoniidil ei ole karastamisvõimet.
Sfääriliste täiteainete hulka kuuluvad klaasist mikrosfäärid, klaasist õõnsad mikrosfäärid, wollastoniithelmed, plasthelmed, keraamilised helmed jne.

Leelismuldmetallide soolad sisaldavad peamiselt baariumsulfaati, täiteaine kogus on laias vahemikus ja täitematerjali löögitugevus paraneb erineval määral. Löögitugevus saavutab haripunkti umbes 60% lisamisel.
Haruldased muldmetallid on peamiselt haruldaste muldmetallide oksiidid, alküülharuldaste muldmetallide ühendid ja haruldaste muldmetallide soolad, näiteks rubiidiumoksiid ja tseeriumfluoriid. Haruldaste muldmetallide karastusmehhanism on üldiselt seotud nende tuumastumisega, st haruldasi muldmetalle kasutatakse tuumastavate ainetena karastussüsteemi kristalse struktuuri parandamiseks ja karastamise eesmärgi saavutamiseks. Neid kasutatakse peamiselt kristalliliste polümeeride, näiteks PP, PA, POM jne karastamises.

(2) Orgaanilised jäigad karastatud materjalid (ROF)
NaguPMMA, PP, PS, MMA/S ja SAN jne. Karastamise ja tugevdamise kahekordse funktsiooni tõttu on karastamise ja tugevdamise efekt paraboolne.

Karastamise põhimõte
Kui polümeermaterjal on kahjustatud (murru) korral löökkoormuse all, sõltub selle sitkus materjali poolt neeldunud löögienergia suurusest ja selle võimest seista vastu pragude paisumisele. Kuidas mängivad siis tugevdavad materjalid ja maatriks rolli polümeeride sitkestumises?

1. Elastomeeri karastusmehhanism

Elastomeer neelab otse energiat ja kui proovile pannakse löök, tekivad mikropraod. Kui kummiosakesed ulatuvad prao mõlemal kaldal, peab prao tekkimine kummi venitama. Kummi deformatsiooniprotsess neelab palju energiat, suurendades seeläbi plasti löögitugevust.

2. Saagisteooria

Kummist karastatud plasti suur löögitugevus tuleneb peamiselt maatriksi vaigu sagedasest deformatsioonist. Maatriksi vaigu deformatsiooni põhjuseks on see, et kummi soojuspaisumistegur ja Poissoni suhe on suuremad kui plastikul. Jahutusfaasis toimub vormimisprotsessi termiline kokkutõmbumine ja deformatsiooniprotsessi käigus ümbritseva maatriksi hüdrostaatiline pinge, mille tagajärjel suureneb maatriksi vaigu vaba maht, mis vähendab klaasistumistemperatuuri, hõlbustab plastilise deformatsiooni teket ja parandab sitkust. Plastilise deformatsiooni teket ja sitkust on lihtne parandada. Teisest küljest on see tingitud kummiosakeste pingekontsentratsiooni mõjust.

3. Praguneva südamiku teooria

Kummigraanulid toimivad pingete kontsentratsioonipunktidena, tekitades suure hulga väikeseid pragusid mõne suure asemel ning arvukate väikeste pragude laiendamine nõuab rohkem energiat kui mõne suure prao laiendamine. Samal ajal interfereeruvad suure hulga väikeste pragude pingeväljad üksteisega, nõrgendades pragude teket juhtivaid pingeid, mis omakorda aeglustab pragude teket ja viib pragude lakkamiseni.

4. Mitme hõbedase mustri teooria

Kuna karastatud plastis on äärmiselt palju kummiosakesi, vallandab suur hulk pingekontsentraate hulga hõbedasi mustreid, mis võivad hajutada suure hulga energiat. Kummiosakesed on ka hõbedaste triipude terminaatorid ja väikesed osakesed ei saa hõbedast triipu lõpetada.

5. Hõbedase triibu ja nihketsooni teooria

See on oluline teooria, mis on tööstuses üldiselt aktsepteeritud. Arvukad katsed on näidanud, et polümeeri deformatsioonimehhanism koosneb kahest protsessist: üks on nihkedeformatsiooniprotsess ja teine ​​on hõbeda lainetusprotsess. Nihkeprotsess hõlmab nii hajusat nihkevoolu deformatsiooni kui ka lokaalsete nihkeribade moodustumist. Nihkedeformatsioon on ainult objekti kuju muutus, molekulide vaheline kohesioonienergia ja objekti tihedus jäävad põhimõtteliselt samaks. Hõbeda triibuline protsess seevastu põhjustab objekti tiheduse olulist vähenemist. Ühelt poolt on hõbedatera kehas õõnsused, mis näitavad, et hõbedane teralisus on materjalile teatud kahjustusi tekitanud, mis on submikroskoopilise murdumiskahjustuse eelkäija; teiselt poolt tarbib hõbedatera moodustumise ja kasvu protsessis palju energiat, mis piirab pragude laienemist ja parandab materjali sitkust, mis on üks polümeeri karastamise mehaanilistest mehhanismidest. Seetõttu on hõbeda triibutamise fenomeni õige mõistmine polümeermaterjalide deformatsiooni- ja purunemisprotsessi mõistmise tuum ning üks võtmeid segatud modifitseeritud plastide, eriti karastatud plastide, disainimisel.

6. Kavitatsiooniteooria

Kavitatsiooniteooria viitab kavitatsiooni nähtusele kummiosakeste sees või kummiosakeste ja aluspinna vahelises liideses kolmemõõtmelise pinge mõjul madalal temperatuuril või kiirel deformatsioonil. Teooria kohaselt: kummiga modifitseeritud plast muutub väliste jõudude mõjul dispersfaasis kummiosakeste pinge kontsentratsiooni tõttu, mille tulemuseks on kummi ja maatriksi ning enda vahelise liidese kavitatsioon. Kui kummiosakesed on kaviteerunud, vabaneb kummi ümber olev hüdrostaatiline pinge, õõnsuste vahelise õhukese maatriksi sideme pingeseisund muutub kolmemõõtmelisest ühemõõtmeliseks ja tasapinnaline pinge muutub tasapinnaliseks pingeks ning see uus pingeseisund soodustab nihkevööndi teket. Seetõttu ei saa kavitatsioon iseenesest põhjustada materjali hapruse-sitkuse üleminekut; see viib ainult materjali pingeseisundi nihkeni, mis käivitab nihkejäikuse, hoiab ära edasise prao laienemise ja parandab materjali sitkust.