Kādi ir plastmasas modifikācijas tehnoloģijas pielietošanas aspekti?

Plastmasas modifikācijas tehnoloģijas pielietojums ir ļoti plašs, un, lai samazinātu plastmasas izstrādājumu izmaksas, uzlabotu veiktspēju un funkcionalitāti, ir neatdalāma no plastmasas modifikācijas tehnoloģijas. Gandrīz visas plastmasas īpašības var uzlabot ar modifikācijas metodēm, piemēram, plastmasas izskatu, caurspīdīgumu, blīvumu, precizitāti, apstrādes spējas, mehāniskās īpašības, ķīmiskās īpašības, elektromagnētiskās īpašības, izturību pret koroziju, izturību pret novecošanos, nodilumizturību, cietību, termiskās īpašības, liesmas slāpēšanu, barjeru un citus aspektus.

Visveiksmīgākais ķīmiski modificētais produkts ir pazīstams kāABS, akrilnitrila-butadiēna-stirola kopolimērsFizikālās modifikācijas metodē ir izveidojusies jauna materiālu kategorija — pastiprināti kompozītmateriāli. Pateicoties vienkāršai un spēcīgai fizikālās modifikācijas metožu, piemēram, pildīšanas un sajaukšanas, pielietojamībai, šādas modifikācijas metodes tiek plaši izmantotas Ķīnā.

1. Lauksaimniecības plastmasas plēve

No lauksaimnieciskās ražošanas ir atzīts, ka plastmasas izstrādājumu izmantošana kultūraugu seguma kultivēšanai un apūdeņošanai ir viens no efektīviem veidiem, kā palielināt kultūraugu ražu. Lauksaimniecības plastmasa Ķīnā ir attīstījusies, audzējot kultūraugus, kas pārklāti ar plastmasas plēvi. Pašlaik Ķīnas lauksaimniecības mulčēšanas plēve ne tikai ieņem pirmo vietu pasaulē ražošanas apjoma un pārklājuma platības ziņā, bet arī ievērojami uzlabojusies tās kvalitāte. Izmantotā plēve ir attīstījusies no parastas caurspīdīgas plēves līdz daudzveidīgai un daudzfunkcionālai plēvei, piemēram, izmantojot pildījumu modificētai izolācijas funkcionālās plēves ražošanai. Izolācijas efekts ir ļoti nozīmīgs.

Kā zināms, lauksaimniecības plastmasas plēves uzdevums ir nodrošināt labu termisko vidi kultūraugiem, un naktī, jo zemā āra temperatūra ir īpaši nelabvēlīga kultūraugu augšanai, membrānas temperatūras uzlabošana naktī neļaus absorbēt siltumu no augsnes naktī, pateicoties tālajam infrasarkanajam starojumam (11 ~ 13 m), kas iziet cauri plēvei.

Saskaņā ar infrasarkanā spektra analīzi, SiO2 un citi neorganiskie materiāli labi absorbē tālo infrasarkano starojumu šajā diapazonā. Tāpēc cilvēki bieži izvēlas lētu, viegli apstrādājamu kaolīnu, vizlu un citas pildvielas, ko pievienot plēvei, ražojot siltumizolācijas lauksaimniecības plēvi, lai naktī temperatūra plastmasas siltumnīcā varētu paaugstināties par 1–2 ℃.

Noārdāmās plastmasas plēves izstrāde ir vēl viens pildījuma modifikācijas tehnoloģijas piemērs. Plastmasas plēves popularizēšana un pielietošana, lai gan sniedz lielu labumu lauksaimnieciskajai ražošanai, ir radījusi lielas bažas par iespējamo balto piesārņojumu, ko izraisa plastmasas plēves ilgtermiņa atlikumi augsnē.

2. Plastmasas izstrādājumi iepakojumam

Lineārais zema blīvuma polietilēns (LLDPE), kas parādījās 1970. gs. septiņdesmitajos gados, pateicoties tā molekulārajai struktūrai, ir ar izcilām mehāniskām īpašībām, piemēram, stiepes izturību un plīsuma izturību. Tomēr tā kausējuma viskozitāte ir diezgan augsta, kas rada lielas grūtības apstrādē. Sajaucot LLDPE un LDPE ar masas daļu 10–50%, nemainot aprīkojumu, var ražot iepakojuma plēvi ar augstākām mehāniskām īpašībām nekā LDPE, nepalielinot iekārtas griezes momentu.

Piemēram, HDPE plēve, kas satur līdz 30% CaCO3, ir veiksmīgi izmantota atkritumu maisu izgatavošanai.

3. Plastmasas izstrādājumi ikdienas lietošanai

Ikdienas plastmasas izstrādājumi tiek izmantoti ļoti dažādi, piemēram, apavi, somas, mēbeles utt. Jāatzīmē, ka mākslīgā āda, kas izgatavota, izmantojot augsto tehnoloģiju ražošanas tehnoloģijas, ir ļoti mīksta un elpojoša, tās veiktspēja, dizains un krāsa ir salīdzināma ar ādu, ne tikai apmierinot apavu un somu preču prasības, bet arī veicinot iepriekšminētā tirgus attīstību.

PVC mākslīgās ādas ražošanā CaCO3 bieži izmanto kā pildvielu, un pievienošanas daudzums var sasniegt pat 50%. Papildus CaCO3 kā pildvielas var izmantot arī kaolīnu, pulverizētus ogļu pelnus un stikla lodītes. Pildvielas pievienošana var ne tikai samazināt izmaksas, bet arī uzlabot PVC mākslīgās ādas cietību un pielāgot virsmas spīdumu.

4. Būvniecības plastmasas izstrādājumi

Plastmasas augšējās un apakšējās caurules, gāzes caurules un plastmasas durvju logi, kā arī visu veidu ēku plastmasas apdares materiāli jau ir plaši izplatīti būvniecībā, un to potenciālais tirgus ir ļoti milzīgs. Būvniecības plastmasas izstrādājumi pārsvarā ir PVC, un, lai uzlabotu plastmasas durvju un logu izstrādājumu triecienizturību un novecošanās izturību, formulā parasti pievieno 6% modifikatora (metakrilāta etiķa - butadiēna - stirola) kopolimēru (MBS), hlorētu polietilēnu (CPE) un 4% TiO2.

No vienas puses, TiO2 var izmantot kā pigmentu; no otras puses, tas var uzlabot UV izturību un pagarināt kalpošanas laiku. Labākas mehāniskās īpašības var iegūt, pievienojot aptuveni 5% CaCO3 PVC cauruļu ražošanā.

5. Rūpnieciskie atbalsta plastmasas izstrādājumi

Sadzīves tehnikā, elektronikā, automašīnās, pasta un telekomunikāciju iekārtās, mašīnās, transportā un citos rūpniecības atbalsta produktos plastmasa tiek plaši izmantota tās izcilo īpašību, piemēram, zemā blīvuma, berzes izturības, korozijas izturības, izolācijas un siltumizolācijas, dēļ.

Modifikācijas tehnoloģija var ne tikai uzlabot vispārējo plastmasu veiktspēju atbilstoši rūpniecisko plastmasu prasībām, bet arī pārvarēt dažus inženiertehnisko plastmasu trūkumus, lai tās atbilstu stingrajām lietošanas prasībām. Faktiski rūpnieciskās plastmasas ir viena no lielākajām plastmasas modifikācijas jomām. Ar PE un PP modificētas plastmasas tiek plaši izmantotas rūpnieciskajos piederumos. Pēdējo gadu efektīvs piemērs ir modificēta PE izmantošana sakaru kabeļos un optiskajos kabeļos.

Mēs zinām, ka sakaru kabeļu un optisko kabeļu materiāliem ir augstas prasības attiecībā uz pašu materiālu veiktspēju vai apstrādes veiktspēju, tāpēc šāda veida materiāli ārzemēs tiek pārdoti īpašu materiālu veidā, un Ķīnā nav īpašu materiālu, tie ir balstīti uz sajaukšanas modifikācijas tehnoloģiju, lai ražotu sakaru kabeļu izolācijas materiālu, apvalka materiālu un kabeļu apvalka materiālu.

Tos sagatavo, sajaucot un kausējot ekstrūziju pēc pamata sveķu un modificētu sveķu izvēles un nepieciešamo piedevu un apstrādes palīglīdzekļu izvēles. Iegūtais HDPE sakaru kabeļu izolācijas materiāls, LLDPE sakaru kabeļu apvalka materiāls, MDPE sakaru kabeļu izolācijas materiāls, LDPE sakaru kabeļu izolācijas materiāls, LDPE sakaru kabeļu apvalka materiāls var pilnībā atbilst kabeļu materiāliem noteiktajām dielektriskajām, zemas temperatūras izturības, oksidēšanās izturības, karstumizturības un citām veiktspējas prasībām. HDPE kabeļu apvalka materiāls var atbilst optisko kabeļu materiālu nodilumizturības un vides sprieguma plaisāšanas prasībām.

Kabeļu ekstrūzijas ražošanā to var pielāgot zema un vidēja ātruma ekstrūzijai 1200 m/min un ātrgaitas ekstrūzijai 2400 m/min. PP ir viena no svarīgākajām universālajām plastmasām ar zemu blīvumu, netoksisku, izturību pret koroziju un citām priekšrocībām, dozēšanas ziņā atpaliek tikai no PVC un PE.

Tomēr tā zemās temperatūras trauslums, augstais saraušanās ātrums un citi trūkumi ierobežo tā izmantošanu rūpnieciskos produktos, tāpēc modifikācijas tehnoloģijas bieži tiek izmantotas, lai uzlabotu tā dažādās īpašības, īpaši izturības palielināšanu. PP modifikācija galvenokārt ietver kopolimerizācijas modifikāciju un sajaukšanas modifikāciju. Modificēto PP var izmantot kā vieglo transportlīdzekļu un automašīnu buferus, sadzīves tehnikas korpusus, automašīnu ventilatorus utt.

Bamperim ir jābūt labai izturībai un izturībai pret zemu temperatūru. PP var rūdīt ar etilēna-propilēna diēnu (EPDM) un poliolefīna elastomēru (POE). pp-POe-talka rūdīšanas sistēmā triecienizturība var sasniegt 300 J/m², ja POE saturs ir 10 %. Ja POE saturs ir 15–25 %, triecienizturība var sasniegt 550 J/m², kas atbilst bampera prasībām.

Talka pievienošana samazina sistēmas triecienizturības īpašības, bet ievērojami palielina tās stiepes izturību, stiepes elastības moduli un termiskās deformācijas temperatūru. Modifikācijas tehnoloģija ir piemērota ne tikai vispārējām plastmasām, bet arī inženiertehniskajām plastmasām ar īpašām īpašībām, un tā ir arī labs veids, kā uzlabot materiālu īpašības.

Kā zināms, politetrafluoronam (PTFE) ir spēcīga izturība pret skābju un sārmu koroziju, berzes un vides sprieguma plaisāšanas izturība un citas izcilas īpašības, taču tā šļūde, izmēru nestabilitāte, nodilums kopā ar kausējuma viskozitāti ir liela, tāpēc to nevar izmantot parastajai ekstrūzijas vai iesmidzināšanas apstrādei.
Pievienojot šķidro kristālu polimēru (LCP), grafīta modifikāciju, piemēram, pievienojot 10% (masas daļa) LCP PTFE-LCP sakausējumu, salīdzinot ar tīru PTFE, tā nodilumizturība uzlabojās gandrīz 100 reizes, un materiālu var izmantot kā nodilumizturīgas detaļas.

Turklāt LCP pievienošana īpaši augstas molekulmasas polietilēnam (UHMMPE) un HDPE var ievērojami samazināt kausējuma viskozitāti, tāpēc UHMMPE cauruļu ražošanai var izmantot EKSTRŪZIJAS procesu.