Чи знаєте ви методи випробування міцності модифікованих перероблених пластмас?

Модифіковані пластмаси відносяться до пластмас загального призначення та інженерних пластмас, що базуються на наповненні, змішуванні, зміцненні та інших методах обробки модифікованих пластикових виробів для покращення характеристик вогнестійкості, міцності, ударостійкості, в'язкості та інших аспектів.

Сьогодні модифіковані пластмаси відіграють дедалі важливішу роль у житті країн, особливо в автомобільній галузі та виробництві побутової техніки, де вони відіграють незамінну роль. Для багатьох видівтехнологія модифікованих пластмасЗміцнення пластику вивчалося та приділялося особливу увагу науковцям та промисловості, оскільки міцність матеріалу часто відіграє вирішальну роль у застосуванні продукту. У цій статті Інформаційна станція з переробки пояснить кілька речей про зміцнення пластику.

Чим жорсткіший матеріал, тим менша ймовірність його деформації, чим пластичніший матеріал, тим більша ймовірність його деформації.

В'язкість, на відміну від жорсткості, — це властивість, яка відображає легкість деформації об'єкта. Чим жорсткіший матеріал, тим менша ймовірність його деформації, а чим він пластичніший, тим більша ймовірність його деформації.

Зазвичай, чим більша жорсткість, тим більша твердість, міцність на розтяг, модуль пружності на розтяг (модуль Юнга), міцність на згин та модуль згинання матеріалу; і навпаки, чим більша в'язкість, тим більше подовження при розриві та ударна в'язкість.

Ударна в'язкість — це здатність зразка або деталі витримувати удар, і часто її широко визначають як кількість енергії, поглиненої зразком до його руйнування. Ударна в'язкість має різні значення залежно від форми смужки, методу випробування та умов зразка, і тому не може бути класифікована як фундаментальна властивість матеріалу.

Результати, отримані різними методами випробувань на удар, не можна порівнювати.

Існує багато методів ударних випробувань, залежно від температури випробування: удар за кімнатної температури, удар за низької температури та удар за високої температури; залежно від напруженого стану зразка, їх можна розділити на удари згинання – удари простої балки та консольної балки, удари розтягування, удари кручення та удари зсуву; залежно від використаної енергії та кількості ударів, їх можна розділити на удари з великою енергією та удари з малою енергією, що проводяться кілька разів. Різні матеріали або різні застосування можуть вибирати різні методи ударних випробувань та отримувати різні результати, які неможливо порівняти.

Проаналізовано та узагальнено механізм пластичного зміцнення та фактори, що на нього впливають
Поділіться з усіма!

1. Теорія срібних смуг зсуву

У змішаних системах гумово-зміцнених пластмас роль гумових частинок є двоякою.
З одного боку, діючи як центр концентрації напружень та індукуючи велику кількість срібних ліній та смуг зсуву в матриці.
З іншого боку, розвиток срібного візерунка контролюється таким чином, щоб він вчасно припинився, не переростаючи в руйнівну тріщину.

Поле напружень на кінці срібної смужки може викликати утворення смуги зсуву, яка її завершує. Воно також запобігає розвитку срібного зерна, коли воно поширюється в смугу зсуву. Утворення та розвиток великої кількості посріблення та смуг зсуву під час напруження матеріалу споживає велику кількість енергії, що призводить до збільшення його в'язкості. Сріблення макроскопічно проявляється як явище збілювання під напругою, тоді як смуги зсуву пов'язані з тонким утворенням шийки, яке варіюється на різних пластикових основах.

Наприклад, матрична в'язкість HIPS невелика, срібнозерниста, відбілювання під напругою, об'єм срібнозернистої структури збільшується, поперечний розмір практично не змінюється, тонкої шийки під натягом немає; для загартованого ПВХ матрична в'язкість велика, текучість в основному спричинена смугою зсуву, є тонка шийка, відбілювання під напругою немає; HIPS/PPO, срібнозернисті, займають значну частку смуги зсуву, одночасно спостерігається тонка шийка та відбілювання під напругою.

2. Фактори, що впливають на зміцнювальний ефект пластмас

(1) Дослідження властивостей матричної смоли показує, що покращення в'язкості матричної смоли сприяє покращенню зміцнювального ефекту зміцненого пластику, і що покращення в'язкості матричної смоли можна досягти наступними способами.

Збільшити молекулярну масу базової смоли, щоб розподіл молекулярних мас став вужчим; покращити в'язкість, контролюючи, чи кристалізується вона, а також кристалічність, розмір кристалів та їх форму. Наприклад, до PP додають зародкоутворювачі, щоб збільшити швидкість кристалізації та подрібнити зерна, тим самим покращуючи в'язкість до розриву.

(2) Властивості та дозування зміцнювальних речовин

A. Вплив розміру частинок дисперсної фази зміцнювального агента – Для еластомерних зміцнених пластмас найкраще значення розміру частинок дисперсної фази еластомеру залежить від характеристик базової смоли. Наприклад, найкраще значення розміру частинок гуми в HIPS становить 0.8-1.3 мкм, найкращий розмір частинок ABS – близько 0.3 мкм, а найкращий розмір частинок модифікованого ПВХ ABS – близько 0.1 мкм.
B. Вплив дозування зміцнювального агента – існує оптимальне значення кількості зміцнювального агента, що додається, яке пов'язане з параметром відстані між частинками.
C. Вплив температури склування зміцнювального агента – загалом, чим нижча температура склування еластомеру, тим кращий ефект зміцнення.
D. Вплив міжфазної міцності зміцнювача з матричною смолою – вплив міцності міжфазного зв'язку на ефект зміцнення варіюється від системи до системи.
E. Вплив структури еластомерного зміцнювача – пов'язаний з типом еластомеру, ступенем зшивання тощо.

(3) Зв'язок між двома фазами має хороший зв'язок між двома фазами, що дозволяє ефективно передавати напругу між фазами, і таким чином споживати більше енергії, тим кращими є загальні характеристики макропластику, особливо ударна в'язкість, що є найбільш значним покращенням. Прищеплена кополімеризація та блок-кополімеризація є типовими методами збільшення сили зв'язку між двома фазами, різниця полягає в тому, що вони хімічно зв'язані за допомогою хімічного синтезу, такі як прищеплені кополімери HIPS та ABS, а також блок-кополімери SBS та поліуретан.

Для зміцнювальних агентів для зміцнення пластмас використовується метод фізичного змішування, але принцип той самий. Ідеальна система змішування повинна складатися з двох компонентів, обидва частково сумісні та кожен у фазі, між фазами має бути інтерфейсний шар, у інтерфейсному шарі двох полімерних молекулярних ланцюгів існує чіткий градієнт концентрації, що збільшує сумісність між змішаними компонентами, щоб вони мали хорошу силу зв'язку, а потім посилює дифузію на інтерфейсі, збільшуючи товщину інтерфейсного шару. Це ключова технологія зміцнення пластмас та отримання полімерних сплавів – технологія полімерної сумісності!