Популарна наука: Трите „трансформации“ на инженерските пластични пелети

Среде тековниот бран на производствена трансформација и надградба, инженерската пластика, како клучни материјали за замена на металите и постигнување лесна тежина, континуирано ги проширува своите граници на примена. Од воздушната до возилата со нова енергија, од електрониката 3C до паметните домови, цврстите и лесни пластични компоненти околу нас, во најголем дел, не се чисти девствени смоли, туку модифицирани пластични пелети кои поминале низ процес на „овластување“.

Како практичари длабоко вкоренети во индустријата за инженерска пластика долги години, добро разбираме дека основните суровини често се борат да ги исполнат строгите барања на сложените работни услови. Денес, ајде да влеземе во микроскопскиот свет на пластична модификација и да откриеме неколку основни техники за „магичен допир“.

1. Зошто да се измени? Претворање на „брашно“ во „леб“

Можеме да ги споредиме основните смоли (како што се ABS, PA, PC, POM итн.) со „брашно“. Брашното може да го задоволи гладот, но неговата текстура е едноставна и неговата исхрана ограничена. Само со додавање „јајца“, „шеќер“, „квасец“ итн., проследено со „месење“ и „печење“, може да стане мек и вкусен леб. Пластичната модификација работи на сличен принцип. Преку физички или хемиски методи, други супстанции се додаваат во основниот материјал за значително да ги подобрат неговите механички својства, отпорност на топлина, отпорност на пламен, отпорност на временски услови или да му дадат посебни функции како антистатички својства и отпорност на абење.

2. Длабинска анализа на три основни методи за модификација

1. Адитивна модификација: мала доза, големо влијание

Адитивите се „зачините“ на пластичната модификација. Иако се користат во мали количини (обично од неколку десетини до неколку проценти), тие можат драматично да ги променат карактеристиките на обработката и перформансите.

• Средства за зацврстување: за инхерентно кршливи пластики како PC или PPS, се додаваат еластомери или гумени прашоци како POE или SBS. Принципот е сличен на вградување на еластични „гумени топчиња“ во цврста „цементна“ структура за да се апсорбира енергијата од ударот, правејќи ја кршливата пластика „нераскинлива“. Најчесто се користи во браници и спортска опрема.

• Компатибилизатори: Дејствуваат како „лепак“ или „посредник“. Кога сакаме да споиме две некомпатибилни пластики (на пример, PA/PP) во легура, неопходен е компатибилизатор. Ја намалува меѓуфазната напнатост, овозможувајќи им да се комбинираат цврсто, што резултира со легиран материјал со поизбалансирани својства.

• Антиоксиданси / стабилизатори на светлина: пластиката исто така „старее“ - пожолтува и станува кршлива. Антиоксидансите спречуваат оксидативна деградација при обработка и употреба на висока температура; стабилизаторите на светлината апсорбираат или блокираат УВ зрачење, одложувајќи го стареењето на отворено. Ова е клучно за автомобилските надворешни делови и земјоделските филмови.

2. Модификација на полнење: балансирање на ригидноста и цврстината, намалување на трошоците и зголемување на ефикасноста

Модификацијата на полнење вклучува додавање неоргански или органски полнила за да се променат физичките и механичките својства на пластиката и да се намалат трошоците.

• Зајакнувачки полнила: Најтипични се засилување со стаклени влакна и засилување со јаглеродни влакна. Додавањето 25%-45% стаклени влакна на смоли како најлон (PA) или полипропилен (PP) е како додавање на „челична арматура“ на „бетон“, зголемувајќи ја нивната цврстина, цврстина и отпорност на топлина (температура на отклонување на топлина) за 2-3 пати или дури и повеќе. Ова е причината зошто армираната пластика може да ги замени металите во производството на носечки делови како што се лопатките на вентилаторот и куќиштата на пумпата.

• Полнила за подмачкување/отпорни на абење: Ова е местото каде што тефлонскиот (политетрафлуороетилен, попознат како тефлон) сјае како полнење. Кога додаваме тефлонски микроправ или влакна на инженерската пластика (како што се POM, PA, PEEK), екстремно нискиот коефициент на триење на тефлонски (дејствува како цврст лубрикант) формира подмачкувачка фолија на површината на материјалот, што значително ја намалува загубата од триење. Овој тип на модифицирана пластика често се користи за производство на лежишта без масло, запчаници, лизгалки и други подвижни делови, со што се постигнува ефект на „силен и лизгав“.

• Општи полнила: Додавање минерални прашоци како калциум карбонат, талк или мика. На пример, додавањето талк во PP не само што ја подобрува ригидноста и отпорноста на топлина, туку и ја намалува стапката на собирање на готовиот производ, спречувајќи искривување. Ова најчесто се користи во сечилата на вентилаторот на климатизерите и скелетите на таблата со инструменти. Покрај тоа, полнилата обично се многу поевтини од смоли, со што ефективно ги намалуваат трошоците за материјалите.

3. Модификација за отпорна на пламен: Ставање огноотпорен костум на пластика

Повеќето пластики се запаливи, а во областите како електрониката и железничкиот транспорт, безбедноста од пожари е најважна. Модификацијата на заштитник на пламен вклучува додавање на отпорни на пламен за да и се даде на пластиката способност да се „самогасне по напуштањето на пламенот“.

• Халогенирани отпорници на пламен: Традиционални и ефикасни, но тие можат да произведат значителен чад и корозивни гасови за време на согорувањето. Според сегашните еколошки трендови, нивната примена е донекаде ограничена.

• Фосфор-азот забавувачи на пламен (без халогени): главен еколошки избор. Тие работат со промовирање на формирање на јаглен, кој изолира од кислород и топлина, што резултира со ниска емисија на чад за време на согорувањето. Тие се во согласност со еколошките регулативи како RoHS и REACH и широко се користат во куќиштата на станиците за полнење и телевизорите.

• Неоргански ретарданти на пламен: како што се магнезиум хидроксид и алуминиум хидроксид. При загревање, тие се распаѓаат, апсорбирајќи голема количина топлина и ослободувајќи водена пареа, која исто така обезбедува сузбивање на чад. Сепак, тие обично бараат високи нивоа на оптоварување, што може значително да влијае на механичките својства на материјалот.

• Запалени средства за запалување: Кога се загреваат, тие брзо формираат густ, порозен слој на јаглен на површината на материјалот, делувајќи како „топлински штит“ за да го заштити основниот материјал.

Заклучок

Пластичната модификација е наука за „кроење“. Со вешто комбинирање на адитиви, полнила и ретарданти на пламен споменати погоре, можеме суштински да трансформираме обична пластика, прецизно задоволувајќи ги различните потреби на различни индустрии.

Како сеопфатно претпријатие кое интегрира трговија, развој на апликации, дизајн на производи и производство на калапи, ние не само што обезбедуваме висококвалитетни суровини, туку исто така сме посветени да им помогнеме на клиентите да ги решат проблемите во текот на целиот процес, од избор на материјали до масовно производство, преку прецизни формулации за модификација. Следниот пат кога ќе држите удобна и сигурна пластична компонента, можеби ќе го цените извонредниот микроструктурен дизајн празник зад него.