POE-hinta nousee taas?

Yhtenä yleisesti käytetyistä karkaisumateriaaleista tämä dynamiikka aiheuttaa epäilemättä modifikaatioyrityksille päänvaivaa. Lujuus ja sitkeys ovat kaksi tärkeää mekaanista suorituskykyindikaattoria, joten muovin karkaisumodifikaatio on ollut merkittävä muovimodifikaation suunta, ja nykyään lujuus ja sitkeys ovat kaksi tärkeää mekaanista suorituskykyindikaattoria, joten muovin karkaisumodifikaatio on ollut merkittävä muovimodifikaation suunta, ja nykyään karkaisuaineen lisääminen on edelleen suorin ja tehokkain tapa karkaista materiaalia.

Mitä muita vaihtoehtoja elastomeerin karkaisun lisäksi on? Tänään esittelen karkaisumodifikaatioita ja selvitän, mitkä ovat toteuttamiskelpoiset ideat.

Yleisesti käytetyt karkaisuaineet voidaan jakaa kahteen luokkaan: aktiiviset karkaisuaineet ja inaktiiviset karkaisuaineet. Ne ovat sellaisia, joiden molekyyliketjut sisältävät aktiivisia ryhmiä, jotka voivat reagoida matriisihartsin kanssa, muodostaa verkkorakenteen ja lisätä osuutta. Ei-reaktiiviset karkaisuaineet ovat karkaisuaineiden luokka, jotka ovat hyvin yhteensopivia perushartsin kanssa, mutta eivät osallistu kemialliseen reaktioon. Ei-reaktiiviset karkaisuaineet ovat karkaisuaineiden luokka, jotka ovat hyvin yhteensopivia perushartsin kanssa, mutta eivät osallistu kemialliseen reaktioon.

Elastomeeriset karkaisumateriaalit

Lähes kaikkia joustavia materiaaleja voidaan käyttää hauraiden materiaalien sitkeysaineina. Keskeistä on monifaasikomponenttien yhteensopivuus. Vain hyvin yhteensopiva sitkeysjärjestelmä riittää halutun karkaisutuloksen saavuttamiseen, muuten se on haitallista. Yleisesti käytetyt elastomeeriset sitkeysaineet luokitellaan niiden korkean tai matalan lasittumislämpötilan mukaan.

(1) Erittäin iskunkestävä hartsi
Kuten kloorattu polyeteeni (CPE), metyylimetakrylaatti-butadieeni-styreeni-kopolymeeri (MBS), akrylaattikopolymeeri (ACR), styreeni-butadieenilohkokopolymeeri (SBS), hydrattu SBS (SEBS), POE, EVA jne.
(2) Erittäin iskunkestävä kumi
Kuten etyleenipropeenikumi (EPR), EPDM, NBR, NR, SBR, BR, CR jne.
Lisäksi, jos TPU:ta käytetään PA66:n karkaisuaineena, PA66/TPU-komposiitin lovimainen iskulujuus paranee huomattavasti ja komposiitin vetolujuus heikkenee vain hieman. Mekaaniset ominaisuudet saavutetaan parhaimmillaan, kun TPU:ta lisätään 5 %. Kiteisyys pienenee 50 %, mikä osoittaa, että systeemillä on selvä PA66:ta karkaisuvaikutus.

Luokittelu elastomeerin sisäisen rakenteen mukaan.

(1) Ennalta määrätty elastomeeriluokka
Ne ovat ydin-kuorirakenteisia polymeerejä, joissa on pehmeä elastomeeriydin ja korkean lasittumislämpötilan omaava polymeerikuori. Kuten MBS, ACS, MABS jne.
(2) Ei ennalta määrätty elastomeeriluokka
Se on nettopolymeeri, ja sen iskunvaimennusta modifioidaan liuotinmekanismilla, kuten CPE:llä, EVA:lla jne.
(3) Siirtymäkauden elastomeeriluokka

Rakenne on ennalta määrätyn ja ennalta määräämättömän elastomeerin, kuten ABS:n, välillä.

Jäykät karkaistut materiaalit

Epäorgaaniset jäykät sitkeysmateriaalit (RIF), pääasiassa erittäin hienojakoiset epäorgaaniset täyteaineet ja erikoistäyteaineet.

Erittäin hieno epäorgaaninen täyteaine viittaa hiukkaskokoon 0.1–5 μm. Tällaisen täyteaineen modifiointivaikutus täyteaineen lisäyksen myötä vähentää vetolujuutta ja iskulujuutta tasaisesti, pysyy muuttumattomana tai hieman koholla, kun taas muut ominaisuudet jatkavat nousuaan.

Erikoistäyteaineita ovat superkuidut (CF), neula-/pallotäyteaineet, maa-alkalimetallien suolat ja harvinaisten maametallien mineraalit jne.

Superkuidut, kuten hiilikuidut, boorikuidut, kvartsikuidut, orgaaniset kuidut, hiilinanoputket ja erilaiset viikset. Superkuitujen dispersio polymeereihin on suoritettava suhteellisen spesifisillä ja kohdennetuilla menetelmillä.

Neulamainen täyteaine, kuten neulamainen wollastoniitti, jolla on tietty karkaisuvaikutus.

Yleensä sitä käsitellään silaanikytkentäaineella tai yhdistekytkentäaineella 10–15 minuutin ajan 50–80 ℃:n lämpötilassa, ja suositeltu lisäysmäärä on 10–15 %. Käsittelemättömällä wollastoniitilla ei ole karkaisuvaikutusta.
Pallomaisia ​​täyteaineita ovat lasimikropallot, lasiset ontot mikropallot, wollastoniittihelmet, muovihelmet, keraamiset helmet jne.

Maa-alkalimetallisuolat sisältävät pääasiassa bariumsulfaattia, täyttömäärä vaihtelee suuresti ja täyttömateriaalin iskulujuus paranee eriasteisesti. Noin 60 %:n lisäyksellä iskulujuus saavuttaa huippunsa.
Harvinaisten maametallien mineraalit ovat pääasiassa harvinaisten maametallien oksideja, harvinaisten maametallien alkyyliyhdisteitä ja harvinaisten maametallien suoloja, kuten rubidiumoksidia ja ceriumfluoridia. Harvinaisten maametallien karkaisumekanismi liittyy yleensä niiden ydintymiseen eli harvinaisia ​​maametalleja käytetään ydintymisaineina karkaisujärjestelmän kiteisen rakenteen parantamiseksi ja karkaisutavoitteen saavuttamiseksi. Käytetään pääasiassa kiteisten polymeerien, kuten PP:n, PA:n, POM:n jne. karkaisussa.

(2) Orgaaniset jäykät karkaistut materiaalit (ROF)
Kuten esimerkiksiPMMA, PP, PS, MMA/S ja SAN jne. Koska kyseessä on sekä karkaisu että vahvistaminen, karkaisun ja vahvistamisen vaikutus on parabolinen.

Karkaisuperiaate
Kun polymeerimateriaaliin kohdistuu iskukuormitusta materiaalin vaurioituessa (murtuessa), sen sitkeyden suuruus riippuu materiaalin absorboiman iskuenergian suuruudesta ja sen kyvystä vastustaa halkeaman laajenemista. Miten lujitemateriaalit ja matriisi sitten vaikuttavat polymeerien sitkeymiseen?

1. Elastomerin karkaisumekanismi

Elastomeeri absorboi suoraan energiaa, ja kun näyte iskeytyy, se tuottaa mikrohalkeamia. Kun kumihiukkaset leviävät halkeaman molemmille puolille, halkeaman kehittyessä kumin on venytettävä. Kumin muodonmuutosprosessi absorboi paljon energiaa, mikä lisää muovin iskunkestävyyttä.

2. Tuottoteoria

Kumikarkaistun muovin korkea iskunkestävyys johtuu pääasiassa matriisihartsin voimakkaasta muodonmuutoksesta. Matriisihartsin muodonmuutoksen syynä on se, että kumin lämpölaajenemiskerroin ja Poissonin luku ovat suuremmat kuin muovin. Muovausprosessin jäähdytysvaiheessa tapahtuva lämpösupistus ja muodonmuutosprosessissa ympäröivän matriisin hydrostaattinen vetojännitys aiheuttavat poikittaisen supistumisen. Tämän seurauksena matriisihartsin vapaa tilavuus kasvaa, mikä alentaa sen lasittumislämpötilaa ja helpottaa plastisen muodonmuutoksen syntymistä sekä parantaa sitkeyttä. Plastisen muodonmuutoksen syntyminen ja sitkeyden paraneminen on helppoa. Toisaalta se johtuu kumihiukkasten jännityskonsentraatiovaikutuksesta.

3. Ytimen murtumisen teoria

Kumirakeet toimivat jännitysten keskittymispisteinä, jotka luovat suuren määrän pieniä halkeamia muutaman suuren sijaan, ja lukuisten pienten halkeamien laajentaminen vaatii enemmän energiaa kuin muutaman suuren. Samaan aikaan suuren määrän pienten halkeamien jännityskentät häiritsevät toisiaan heikentäen halkeamien kehittymistä ohjaavia jännityksiä, mikä puolestaan ​​hidastaa halkeamien kehittymistä ja johtaa halkeamien loppumiseen.

4. Usean hopean kuvioteoria

Koska karkaistussa muovissa on erittäin paljon kumihiukkasia, suuri määrä jännityskonsentraatteja laukaisee suuren määrän hopeakuvioita, jotka voivat haihduttaa suuren määrän energiaa. Kumihiukkaset toimivat myös hopearaitojen päättäjinä, eivätkä pienet hiukkaset voi päättää hopearaitaa.

5. Hopearaita-leikkausvyöhyketeoria

Tämä on tärkeä teoria, joka on yleisesti hyväksytty teollisuudessa. Lukuisat kokeet ovat osoittaneet, että polymeerin muodonmuutosmekanismi koostuu kahdesta prosessista: toinen on leikkausmuodonmuutosprosessi ja toinen on hopean aaltoiluprosessi. Leikkausprosessi sisältää sekä diffuusin leikkausmyötömuodonmuutoksen että paikallisten leikkausnauhojen muodostumisen. Leikkausmuodonmuutos on vain kappaleen muodon muutos, molekyylien välinen koheesioenergia ja kappaleen tiheys pysyvät käytännössä muuttumattomina. Hopean juovitusprosessi puolestaan ​​aiheuttaa kappaleen tiheyden merkittävän vähenemisen. Toisaalta hopearakeessa on onteloita, jotka osoittavat, että hopean rakeistuminen on aiheuttanut materiaalille tiettyjä vaurioita, mikä on submikroskooppisen murtumavaurion edeltäjä; toisaalta hopearakeen muodostumis- ja kasvuprosessi kuluttaa paljon energiaa, mikä hillitsee halkeamien laajenemista ja parantaa materiaalin sitkeyttä, mikä on yksi polymeerin karkaisun mekaanisista mekanismeista. Siksi hopeajuoviutumisilmiön oikea ymmärtäminen on polymeerimateriaalien muodonmuutos- ja murtumisprosessin ymmärtämisen ydin ja yksi avaimista sekoitettujen modifioitujen muovien, erityisesti karkaistujen muovien, suunnittelussa.

6. Kavitaatioteoria

Kavitaatioteoria viittaa kavitaatioilmiöön kumihiukkasten sisällä tai kumihiukkasten ja alustan välisessä rajapinnassa kolmiulotteisen jännityksen vaikutuksesta alhaisessa lämpötilassa tai suurella nopeudella tapahtuvan muodonmuutoksen prosessissa. Teorian mukaan kumilla modifioidussa muovissa ulkoisten voimien vaikutuksesta dispersiofaasiin muodostuu jännityskonsentraatio, joka johtaa kumin ja matriisin sekä itsensä rajapinnan kavitaatioon. Kun kumihiukkaset kavitoituvat, kumin ympärillä oleva hydrostaattinen vetojännitys vapautuu, onteloiden välisen ohuen matriisisiteen jännitystila muuttuu kolmiulotteisesta yksiulotteiseksi ja tasojännitys muuttuu tasojännitykseksi. Tämä uusi jännitystila edistää leikkausvyöhykkeen muodostumista. Siksi kavitaatio itsessään ei voi aiheuttaa materiaalin hauras-sitkeää siirtymää; se johtaa vain materiaalin jännitystilan muutokseen, mikä laukaisee leikkausmyötäisyyden, estää halkeamien laajenemisen ja parantaa materiaalin sitkeyttä.