Tiedätkö menetelmät kierrätysmuovien sitkeyden testaamiseksi?

Modifioiduilla muoveilla tarkoitetaan yleiskäyttöisiä muoveja ja teknisiä muoveja, jotka perustuvat täyttöön, sekoittamiseen, vahvistamiseen ja muihin modifioitujen muovituotteiden käsittelymenetelmiin palonestokyvyn, lujuuden, iskunkestävyyden, sitkeyden ja muiden ominaisuuksien parantamiseksi.

Nykyään muunnelluilla muoveilla on yhä tärkeämpi rooli kansallisessa elämässä, erityisesti auto- ja kodinkoneteollisuudessa, joissa niillä on korvaamaton rooli. Monille erityyppisillemodifioitujen muovien teknologiaMuovin karkaisua on tutkittu ja siihen on keskitytty sekä akateemikkojen että teollisuuden keskuudessa, koska materiaalin sitkeydellä on usein ratkaiseva rooli tuotteen käytössä. Tässä artikkelissa Recycling Information Station selittää muutamia asioita muovin karkaisusta.

Mitä jäykempi materiaali, sitä epätodennäköisemmin se muuttaa muotoaan, ja mitä sitkeämpi materiaali, sitä todennäköisemmin se muuttaa muotoaan.

Sitkeys, toisin kuin jäykkyys, on ominaisuus, joka heijastaa kappaleen muodonmuutoksen helppoutta. Mitä jäykempi materiaali on, sitä epätodennäköisemmin se muuttaa muotoaan, ja mitä sitkeämpi se on, sitä todennäköisemmin se muuttaa muotoaan.

Yleisesti ottaen, mitä suurempi jäykkyys, sitä suurempi on materiaalin kovuus, vetolujuus, vetomoduuli (Youngin moduuli), taivutuslujuus ja taivutusmoduuli; päinvastoin, mitä suurempi sitkeys, sitä suurempi on murtovenymä ja iskulujuus.

Iskulujuus on näytteen tai osan lujuus kestää isku, ja se määritellään usein laajasti näytteen absorboiman energian määräksi ennen sen murtumista. Iskulujuudella on erilaisia ​​arvoja riippuen nauhan muodosta, testausmenetelmästä ja näytteen olosuhteista, eikä sitä siksi voida luokitella materiaalin perusominaisuudeksi.

Erilaisilla iskukoemenetelmillä saadut tulokset eivät ole vertailukelpoisia.

Iskukoemenetelmiä on useita testilämpötilan mukaan: huoneenlämmössä tapahtuva isku, matalassa lämpötilassa tapahtuva isku ja korkeassa lämpötilassa tapahtuva isku. Näytteen jännitystilan perusteella ne voidaan jakaa taivutus-, palkki- ja ulokepalkki-iskuihin, veto-, vääntö- ja leikkausiskuihin. Käytetyn energian ja iskujen lukumäärän perusteella ne voidaan jakaa suurienergiaisiin ja pienienergiaisiin useiden iskujen testausmenetelmiin. Eri materiaaleille tai eri sovelluksille voidaan valita erilaisia ​​iskukoemenetelmiä ja saada erilaisia ​​​​tuloksia, jotka eivät ole vertailukelpoisia.

Muovin karkaisumekanismia ja siihen vaikuttavia tekijöitä analysoidaan ja esitetään yhteenveto
Jaa kaikkien kanssa!

1. Hopearaita-leikkausvyöhyketeoria

Kumilla lujitettujen muovien sekoitetuissa järjestelmissä kumihiukkasilla on kaksi roolia.
Toisaalta se toimii jännityskeskittymänä ja indusoi suuren määrän hopeaviivoja ja leikkausvyöhykkeitä matriisiin.
Toisaalta hopeakuvion kehittymistä kontrolloidaan siten, että se pysähtyy ajoissa kehittymättä tuhoisaksi halkeamaksi.

Hopeajuovan päässä oleva jännityskenttä voi aiheuttaa leikkausvyöhykkeen, joka päättää hopeajuovan. Se estää myös hopearakeen kehittymisen, kun se ulottuu leikkausvyöhykkeeseen. Suurten hopeointi- ja leikkausvyöhykemäärien syntyminen ja kehittyminen materiaalin jännityksen aikana kuluttaa paljon energiaa, mikä johtaa materiaalin sitkeyden kasvuun. Hopeointi ilmenee makroskooppisesti jännitysvalkaisuilmiönä, kun taas leikkausvyöhyke liittyy hienoon kuroutumiseen, joka vaihtelee eri muovialustoilla.

Esimerkiksi HIPS-matriisin sitkeys on pieni, hopearakeinen, jännitysvalkaisuun johtava, hopearakeisen tilavuuden kasvaessa, poikittaismitta pysyy käytännössä muuttumattomana, ei hienoa kaulaa vedossa; karkaistun PVC:n matriisin sitkeys on suuri, myötö johtuu pääasiassa leikkausvyöhykkeestä, on hieno kaula, ei jännitysvalkaisuun johtavaa; HIPS/PPO:ssa, hopearakeisessa, leikkausvyöhykkeessä esiintyy huomattava osa sekä hienoa kaulaa että jännitysvalkaisuun johtavaa ilmiötä.

2. Muovien sitkeysvaikutukseen vaikuttavat tekijät

(1) Matriisihartsin ominaisuuksia koskeva tutkimus osoittaa, että matriisihartsin sitkeyden parantaminen parantaa karkaistun muovin sitkeysvaikutusta ja että matriisihartsin sitkeyttä voidaan parantaa seuraavilla tavoilla.

Suurenna perushartsin molekyylipainoa niin, että molekyylipainojakauma kapenee; paranna sitkeyttä kontrolloimalla kiteytymistä, kiteisyyttä, kidekokoa ja kidemuotoa. Esimerkiksi PP:hen lisätään ydintämisaineita kiteytymisnopeuden lisäämiseksi ja raekoon hienontamiseksi, mikä parantaa murtumissitkeyttä.

(2) Sitkeytymisaineiden ominaisuudet ja annostus

A. Sitoutusaineen dispersiofaasin hiukkaskoon vaikutus – Elastomeerisitostettujen muovien kohdalla elastomeerin dispersiofaasin hiukkaskoon paras arvo vaihtelee perushartsin ominaisuuksien mukaan. Esimerkiksi HIPS-kumin paras hiukkaskoko on 0.8–1.3 μm, ABS:n paras hiukkaskoko on noin 0.3 μm ja PVC-modifioidun ABS:n paras hiukkaskoko on noin 0.1 μm.
B. Karkaisuaineen annostuksen vaikutus – lisättävälle karkaisuaineelle on optimaalinen arvo, joka liittyy hiukkasten väliseen parametriin.
C. Sitkeytymisaineen lasittumislämpötilan vaikutus – yleensä mitä alhaisempi elastomeerin lasittumislämpötila on, sitä parempi on sitkeysvaikutus.
D. Sidosaineen rajapinnan lujuuden vaikutus matriisihartsiin – rajapinnan sidoslujuuden vaikutus lujitusvaikutukseen vaihtelee järjestelmästä toiseen.
E. Elastomeerin sitkeysrakenteen vaikutus – elastomeerityypin, silloittumisasteen jne. mukaan.

(3) Kahden faasin välinen sidos on hyvä, mikä voi mahdollistaa rasituksen tehokkaan siirtämisen faasien välillä ja siten kuluttaa enemmän energiaa, mikä parantaa makromuovin kokonaissuorituskykyä, erityisesti iskunkestävyyttä. Oksaskopolymerointi ja lohkokopolymerointi ovat tyypillisiä menetelmiä kahden faasin välisen sidosvoiman lisäämiseksi, ja ero on siinä, että ne sidotaan kemiallisesti kemiallisen synteesin avulla, kuten oksastuskopolymeerit HIPS ja ABS sekä lohkopolymeerit SBS ja polyuretaani.

Muovien sitkeytyksessä käytetään fysikaalista sekoitusmenetelmää, mutta periaate on sama. Ihanteellisessa sekoitusjärjestelmässä tulisi olla kaksi osittain yhteensopivaa komponenttia, jotka molemmat muodostavat faasin. Faasien välissä on rajapintakerros, jossa kahden polymeerimolekyyliketjun diffuusio tapahtuu. Rajapintakerroksessa on selkeä pitoisuusgradientti. Sekoitettujen komponenttien yhteensopivuuden lisääminen johtaa hyvään sidosvoimaan ja parantaa diffuusiota rajapinnan diffuusion avulla. Rajapintakerroksen paksuus kasvaa. Tämä on avainteknologia muovien sitkeytyksessä ja polymeeriseosten valmistuksessa – polymeerien yhteensopivuusteknologia!