Які аспекти застосування технології модифікації пластику?

Застосування технології модифікації пластмас дуже широке, щоб знизити вартість пластикових виробів, покращити експлуатаційні характеристики та покращити функціональність, невіддільні від технології модифікації пластмас. Майже всі властивості пластмас можна покращити за допомогою методів модифікації, такі як зовнішній вигляд, прозорість, щільність, точність, технологічність, механічні властивості, хімічні властивості, електромагнітні властивості, корозійна стійкість, стійкість до старіння, зносостійкість, твердість, теплові властивості, вогнестійкість, бар'єрні властивості та інші аспекти.

Найуспішніший хімічно модифікований продукт відомий якАБС, сополімер акрилонітрилу-бутадієну-стиролуУ методі фізичної модифікації сформувалася нова категорія матеріалів, а саме армовані композити. Завдяки простоті та надійності методів фізичної модифікації, таких як наповнення та змішування, такі методи модифікації широко використовуються в Китаї.

1. Сільськогосподарська пластикова плівка

З досвіду сільськогосподарського виробництва відомо, що використання пластикових виробів для обробітку посівів та зрошення є одним із ефективних способів підвищення врожайності. Сільськогосподарські пластмаси в Китаї розвинулися завдяки вирощуванню сільськогосподарських культур, покритих пластиковою плівкою. Наразі китайська мульчуюча плівка для сільського господарства не тільки посідає перше місце у світі за обсягом виробництва та площею покриття, але й значно покращилася за якістю. Використовувана плівка розвинулася від звичайної прозорої плівки до багатоваріантної та багатофункціональної плівки, такої як використання модифікованого наповнювача для виробництва ізоляційної функціональної плівки. Ізоляційний ефект є дуже значним.

Як відомо, роль сільськогосподарської пластикової плівки полягає в забезпеченні гарного теплового середовища для сільськогосподарських культур, а вночі через низьку температуру зовнішнього повітря для росту сільськогосподарських культур особливо несприятливе середовище. Щоб покращити нічну температуру мембрани, це запобіжить поглинанню тепла з ґрунту в далекому інфрачервоному випромінюванні (11 ~ 13 м) через плівку.

Згідно з аналізом інфрачервоного спектру, SiO2 та інші неорганічні матеріали добре поглинають далеке інфрачервоне випромінювання в цьому діапазоні. Тому люди часто обирають дешеві, легко оброблювані каолін, слюду та інші наповнювачі для додавання до плівки, виробляючи теплоізоляційну сільськогосподарську плівку, щоб температура в пластиковій теплиці вночі могла підвищуватися на 1 ~ 2 ℃.

Розробка біорозкладної пластикової плівки є ще одним прикладом технології модифікації наповнювача. Популяризація та застосування пластикової плівки, хоча й приносить великі переваги сільськогосподарському виробництву, викликало велике занепокоєння щодо можливого білого забруднення, спричиненого тривалим перебуванням пластикової плівки в ґрунті.

2. Пластикові вироби для упаковки

Лінійний поліетилен низької щільності (LLDPE), що з'явився в 1970-х роках, має чудові механічні властивості, такі як стійкість до розтягування та розриву, завдяки своїй молекулярній структурі. Однак його в'язкість розплаву досить висока, що створює великі труднощі для обробки. Змішуючи LLDPE та LDPE з масовою часткою 10% ~ 50% за умови відсутності зміни обладнання, можна виготовити пакувальну плівку з вищими механічними властивостями, ніж у LDPE, без збільшення крутного моменту обладнання.

Наприклад, плівка HDPE, що містить до 30% CaCO3, успішно використовується для виготовлення сміттєвих пакетів.

3. Пластикові вироби для щоденного використання

Щоденні пластикові вироби широко використовуються для виготовлення взуття, сумок, меблів тощо. Варто згадати змішану штучну шкіру, яка виробляється за допомогою високотехнологічних технологій, має чудову м'якість та повітропроникність, а її характеристики, дизайн та колір можна порівняти з натуральною шкірою. Вона не лише задовольняє потреби взуття та сумок, але й сприяє розвитку вищезгаданого ринку.

У виробництві штучної шкіри з ПВХ, CaCO3 часто використовується як наповнювач, а кількість додавання може сягати 50%. Окрім CaCO3, як наповнювачі також можна використовувати каолін, подрібнений вугільний попіл, скляні кульки. Додавання наповнювача може не тільки знизити вартість, але й покращити твердість штучної шкіри з ПВХ, регулювати блиск поверхні.

4. Вироби з будівельного пластику

Конструкції з пластиковими верхніми та нижніми трубами, газовими трубами, пластиковими дверними та віконними системами, а також всілякими будівельними пластиковими оздоблювальними матеріалами вже широко поширені серед людей, їхній потенційний ринок дуже великий. Будівельні пластикові вироби здебільшого виготовляються з ПВХ, для покращення ударостійкості та стійкості до старіння пластикових дверних та віконних виробів зазвичай додають 6% модифікатора (метакрилатний оцет-бутадієн-стирол), сополімер (MBS), хлорований поліетилен (CPE) та 4% TiO2.

З одного боку, TiO2 можна використовувати як пігмент; з іншого боку, він може покращити стійкість до ультрафіолету та подовжити термін служби. Кращі механічні властивості можна отримати, додавши приблизно 5% CaCO3 під час виробництва ПВХ труб.

5. Промислові допоміжні пластикові вироби

У побутовій техніці, електронних виробах, автомобілях, поштовому та телекомунікаційному обладнанні, машинах, транспорті та інших допоміжних промислових виробах пластик широко використовується завдяки своїм чудовим властивостям, таким як низька щільність, стійкість до тертя, стійкість до корозії, ізоляція та теплоізоляція в цих галузях.

Технологія модифікації може не тільки покращити характеристики загальних пластмас відповідно до вимог промислових пластмас, але й подолати деякі недоліки інженерних пластмас, що відповідають суворим вимогам до використання. Фактично, промислові пластмаси є однією з найбільших галузей модифікації пластмас. Модифіковані PE та PP пластмаси широко використовуються в промислових аксесуарах. Застосування модифікованого PE в кабелях зв'язку та оптичних кабелях є ефективним прикладом останніх років.

Ми знаємо, що матеріали для кабелів зв'язку та оптичних кабелів мають високі вимоги до самих характеристик матеріалу або продуктивності обробки, тому за кордоном такі матеріали продаються у вигляді спеціальних матеріалів, а в Китаї таких спеціальних матеріалів немає. Вони базуються на технології модифікації змішування для виробництва ізоляційного матеріалу, матеріалу оболонки та матеріалу оболонки кабелю зв'язку.

Їх готують шляхом змішування та екструзії плавленням після вибору основної смоли та модифікованої смоли, а також необхідних добавок та технологічних засобів. Отриманий ізоляційний матеріал для кабелів зв'язку HDPE, матеріал для оболонки кабелів зв'язку LLDPE, матеріал для ізоляції кабелів зв'язку MDPE, матеріал для ізоляції кабелів зв'язку LDPE, матеріал для оболонки кабелів зв'язку LDPE може повністю відповідати необхідним вимогам до кабельних матеріалів щодо діелектричної стійкості, низькотемпературності, стійкості до окислення, термостійкості та інших експлуатаційних характеристик. Матеріал для оболонки кабелю HDPE може відповідати вимогам оптичних кабелів щодо зносостійкості та розтріскування під впливом навколишнього середовища.

У виробництві кабельної екструзії він може адаптуватися до низької та середньої швидкості екструзії 1200 м/хв та високої швидкості екструзії 2400 м/хв. ПП є одним з важливих універсальних пластмас, з низькою щільністю, нетоксичністю, стійкістю до корозії та іншими перевагами, поступаючись лише ПВХ та ПЕ за дозуванням.

Однак, його низькотемпературна крихкість, високий коефіцієнт усадки та інші недоліки обмежують його використання як промислової продукції, тому технологія модифікації часто використовується для покращення його різних властивостей, особливо для підвищення його міцності. Модифікація ПП в основному включає модифікацію кополімеризацією та модифікацію змішуванням. Модифікований ПП може бути використаний як бампер легкових та легкових автомобілів, корпуси побутової техніки, автомобільні вентилятори тощо.

Бампер повинен мати добру міцність та стійкість до низьких температур. PP можна зміцнити за допомогою етилен-пропілендієну (EPDM) та поліолефінового еластомеру (POE). У системі зміцнення pp-POe-тальк ударна в'язкість може досягати 300 Дж/м при вмісті POE 10%. При вмісті POE 15% ~ 25% ударна в'язкість може досягати 550 Дж/м, що відповідає вимогам до бампера.

Додавання тальку знижує ударні властивості системи, але значно підвищує її міцність на розтяг, модуль пружності при розтягуванні та температуру термічної деформації. Технологія модифікації підходить не лише для загальних пластмас, але й для інженерних пластмас зі спеціальними властивостями, а також є гарним способом покращення властивостей матеріалів.

Як відомо, політетрафторенат (ПТФЕ) має сильну стійкість до кислотної та лугової корозії, стійкість до тертя та розтріскування під впливом навколишнього середовища, а також інші чудові властивості, але його повзучість, нестабільність розмірів, знос у поєднанні з великою в'язкістю розплаву є дуже високими, тому його не можна використовувати для звичайної екструзії та лиття під тиском.
Завдяки додаванню рідкокристалічного полімеру (LCP), модифікації графіту, наприклад, додаванню 10% (масова частка) сплаву LCP PTFE-LCP, його зносостійкість покращилася майже в 100 разів порівняно з чистим PTFE, і матеріал можна використовувати як зносостійкі деталі.

Крім того, додавання LCP до поліетилену надвисокої молекулярної маси (UHMMPE) та HDPE може значно знизити в'язкість розплаву, тому процес ЕКСТРУЗІЇ можна використовувати для виробництва труб UHMMPE.