Mitä näkökohtia muovinmuokkausteknologian soveltamiseen liittyy?

Muovinmuokkausteknologian käyttö on erittäin laajaa, ja muovituotteiden kustannusten alentamiseksi, suorituskyvyn parantamiseksi ja toiminnallisuuden parantamiseksi lähes kaikkia muovin ominaisuuksia voidaan parantaa modifiointimenetelmillä, kuten muovin ulkonäköä, läpinäkyvyyttä, tiheyttä, tarkkuutta, prosessoitavuutta, mekaanisia ominaisuuksia, kemiallisia ominaisuuksia, sähkömagneettisia ominaisuuksia, korroosionkestävyyttä, ikääntymisen kestävyyttä, kulutuskestävyyttä, kovuutta, lämpöominaisuuksia, palonestoaineita, suojaominaisuuksia ja muita ominaisuuksia.

Menestyksekkäin kemiallisesti muunneltu tuote tunnetaan ns.ABS, akryylinitriilibutadieenistyreenikopolymeeriFysikaalisessa modifiointimenetelmässä on muodostunut uusi materiaaliluokka, lujitetut komposiitit. Fysikaalisten modifiointimenetelmien, kuten täytön ja sekoittamisen, yksinkertaisen ja vahvan sovellettavuuden ansiosta tällaisia ​​modifiointimenetelmiä käytetään laajalti Kiinassa.

1. Maatalouden muovikalvo

Maataloustuotannosta on tunnustettu, että muovituotteiden käyttö viljelykasvien peiteviljelyssä ja kasteluun on yksi tehokkaimmista tavoista lisätä satoa. Kiinassa maatalousmuovit kehitettiin muovikalvolla peitettyjen viljelykasvien viljelystä. Tällä hetkellä Kiinan maatalouden multakalvo ei ole ainoastaan ​​maailman johtava tuoton ja peittoalueen suhteen, vaan myös laadun suhteen huomattavasti parantunut. Käytetty kalvo on kehittynyt tavallisesta läpinäkyvästä kalvosta monimuotoiseksi ja monitoimiseksi kalvoksi, kuten täytekalvon modifioiduksi eristyskalvoksi. Eristysvaikutus on erittäin merkittävä.

Kuten tiedämme, maatalouden muovikalvon tehtävänä on tarjota viljelykasveille hyvä lämpöympäristö. Yöllä ulkolämpötilan ollessa alhainen se on erityisen epäsuotuisa viljelykasvien kasvulle. Kalvon lämpötilan parantaminen yöllä estää lämmön imeytymisen maaperästä yöllä, jolloin kaukoinfrapunasäteily (11–13 m) kulkeutuu kalvon läpi.

Infrapunaspektrianalyysin mukaan SiO2 ja muut epäorgaaniset materiaalit absorboivat kaukoinfrapunaa hyvin tällä alueella. Siksi ihmiset valitsevat usein halpoja ja helposti käsiteltävää kaoliinia, kiillettä ja muita täyteaineita lisättäväksi kalvoon lämmöneristyskalvon valmistuksessa, jotta muovikasvihuoneen lämpötila yöllä voi nousta 1–2 ℃.

Hajoavan muovikalvon kehittäminen on toinen esimerkki täytemuokkausteknologiasta. Muovikalvon yleistyminen ja käyttö, vaikka se tuokin suuria etuja maataloustuotannolle, on aiheuttanut suurta huolta muovikalvon pitkäaikaisen jäännöksen aiheuttamasta mahdollisesta valkoisesta saastumisesta maaperässä.

2. Muovipakkaukset

Lineaarinen matalatiheyksinen polyeteeni (LLDPE), joka ilmestyi 1970-luvulla, omaa erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten vetolujuuden ja repäisylujuuden molekyylirakenteensa ansiosta. Sen sulaviskositeetti on kuitenkin melko korkea, mikä vaikeuttaa käsittelyä huomattavasti. Sekoittamalla LLDPE:tä ja LDPE:tä 10–50 %:n massaosuudella ilman laitteiston muutoksia voidaan valmistaa pakkauskalvoa, jolla on paremmat mekaaniset ominaisuudet kuin LDPE:llä, ilman että laitteiston vääntömomenttia tarvitsee lisätä.

Esimerkiksi jopa 30 % CaCO3:a sisältävää HDPE-kalvoa on käytetty onnistuneesti jätesäkkien valmistukseen.

3. Muovituotteet päivittäiseen käyttöön

Päivittäisiä muovituotteita käytetään monissa eri käyttötarkoituksissa, kuten kengissä, laukkuissa, huonekaluissa ja niin edelleen. Mainitsemisen arvoinen on korkean teknologian tuotannossa valmistettu keinonahka, jolla on erinomainen pehmeys ja ilmanläpäisevyys. Sen ominaisuudet, muotoilu ja väri ovat verrattavissa ihoon. Se ei ainoastaan ​​tyydytä kenkien, vaan myös laukkujen vaatimuksia, vaan myös edistää edellä mainittujen markkinoiden kehitystä.

PVC-keinonahan valmistuksessa täyteaineena käytetään usein kalsiumkarbonaattia (CaCO3), ja sen määrä voi olla jopa 50 %. Kalsiumkarbonaatin lisäksi täyteaineina voidaan käyttää kaoliinia, jauhettua kivihiilituhkaa ja lasihelmiä. Täyteaineen lisääminen voi paitsi alentaa kustannuksia, myös parantaa PVC-keinonahan kovuutta ja säätää pinnan kiiltoa.

4. Rakennusmuovituotteet

Muoviset ylä- ja alaputket, kaasuputket, muoviset ovet ja ikkunat sekä kaikenlaiset muoviset rakennusmateriaalit ovat jo yleisesti hyväksyttyjä, ja niiden potentiaaliset markkinat ovat erittäin suuret. Rakennusmuovituotteet ovat enimmäkseen PVC:tä. Muovisten ovien ja ikkunoiden iskunkestävyyden ja ikääntymiskestävyyden parantamiseksi kaavaan lisätään yleensä 6 % modifiointiainetta (metakrylaattietikka-butadieeni-styreeni) kopolymeeriä (MBS), kloorattua polyeteeniä (CPE) ja 4 % titaanidioksidia.

Toisaalta TiO2:ta voidaan käyttää pigmenttinä; toisaalta se voi parantaa UV-säteilyn kestävyyttä ja pidentää käyttöikää. Parempia mekaanisia ominaisuuksia voidaan saada lisäämällä noin 5 % CaCO3:a PVC-putkien tuotantoon.

5. Teollisuuden tukimuovit

Kodinkoneissa, elektroniikkatuotteissa, autoissa, posti- ja televiestintälaitteissa, koneissa, kuljetuksessa ja muissa teollisuuden tukituotteissa muovia käytetään laajalti sen erinomaisten ominaisuuksien, kuten alhaisen tiheyden, kitkankestävyyden, korroosionkestävyyden, eristyksen ja lämmöneristyksen, vuoksi.

Modifiointiteknologia voi paitsi parantaa yleisten muovien suorituskykyä teollisuusmuovien vaatimuksiin, myös korjata teknisten muovien heikkouksia, jotta ne täyttävät tiukat käyttövaatimukset. Itse asiassa teollisuusmuovit ovat yksi suurimmista muovimodifioinnin aloista. PE- ja PP-modifioituja muoveja käytetään laajalti teollisuuslisävarusteissa. Modifioidun PE:n käyttö tietoliikennekaapeleissa ja optisissa kaapeleissa on ollut tehokas esimerkki viime vuosina.

Tiedämme, että tietoliikennekaapeleilla ja optisilla kaapelimateriaaleilla on korkeat vaatimukset itse materiaalin suorituskyvylle tai prosessointikyvylle, joten tällaisia ​​materiaaleja myydään ulkomailla erikoismateriaalien muodossa, eikä Kiinassa ole erikoismateriaaleja. Ne perustuvat sekoitusmodifiointitekniikkaan tietoliikennekaapelin eristysmateriaalin, vaippamateriaalin ja kaapelin vaippamateriaalin tuottamiseksi.

Ne valmistetaan sekoittamalla ja sulattamalla ekstruusiomenetelmällä perushartsin ja modifioidun hartsin valinnan sekä tarvittavien lisäaineiden ja prosessoinnin apuaineiden valinnan jälkeen. Saatu HDPE-tietoliikennekaapelin eristysmateriaali, LLDPE-tietoliikennekaapelin vaippamateriaali, MDPE-tietoliikennekaapelin eristysmateriaali, LDPE-tietoliikennekaapelin eristysmateriaali ja LDPE-tietoliikennekaapelin vaippamateriaali täyttävät täysin kaapelimateriaaleille asetetut dielektriset, alhaisen lämpötilan kestävyyden, hapettumisenkestävyyden, lämmönkestävyyden ja muut suorituskykyvaatimukset. HDPE-kaapelin vaippamateriaali täyttää optisten kaapelimateriaalien kulutuskestävyyden ja ympäristöjännityshalkeilun vaatimukset.

Kaapelien ekstruusiotuotannossa se soveltuu matalan ja keskinopeuden ekstruusioon 1200 m/min ja nopeaan ekstruusioon 2400 m/min. PP on yksi tärkeimmistä yleismuoveista, jolla on alhainen tiheys, myrkyttömyys, korroosionkestävyys ja muita etuja, ja sen annostus on toiseksi paras vain PVC:n ja PE:n jälkeen.

Sen alhaisen lämpötilan hauraus ja korkea kutistumisnopeus sekä muut puutteet rajoittavat kuitenkin sen käyttöä teollisina tuotteina, joten modifiointiteknologiaa käytetään usein sen erilaisten ominaisuuksien, erityisesti sitkeyden, parantamiseksi. PP:n modifiointiin kuuluu pääasiassa kopolymerointimodifikaatio ja sekoitusmodifikaatio. Modifioitua PP:tä voidaan käyttää kevyiden ajoneuvojen ja autojen puskureissa, kodinkoneiden koteloissa, auton tuulettimissa ja niin edelleen.

Puskurin on oltava luja ja kestävä alhaisissa lämpötiloissa. PP voidaan karkaista etyleeni-propyleenidieenillä (EPDM) ja polyolefiinielastomeerilla (POE). pp-POe-talkki-karkaisujärjestelmässä iskunkestävyys voi olla 300 J/m, kun POE-pitoisuus on 10 %. Kun POE-pitoisuus on 15–25 %, iskunkestävyys voi olla 550 J/m, mikä täyttää puskurille asetetut vaatimukset.

Talkin lisääminen heikentää järjestelmän iskunkestävyysominaisuuksia, mutta sen vetolujuus, vetolujuusmoduuli ja lämpömuodonmuutoslämpötila paranevat huomattavasti. Modifiointitekniikka soveltuu paitsi yleismuoveille myös erikoisominaisuuksilla varustetuille teknisille muoveille, ja se on myös hyvä tapa parantaa materiaalien ominaisuuksia.

Kuten tiedämme, polytetrafluoronilla (PTFE) on vahva happo- ja emäksinen korroosionkestävyys, kitkakestävyys ja ympäristöjännityshalkeilun kestävyys sekä muita erinomaisia ​​ominaisuuksia, mutta sen viruminen, koon epävakaus, kuluminen ja sulan viskositeetti ovat suuria, joten sitä ei voida käyttää tavanomaiseen ekstruusio- tai ruiskutusprosessiin.
Lisäämällä nestekidepolymeeriä (LCP) ja grafiittimodifikaatiota, kuten lisäämällä 10 % (massaosuus) LCP PTFE-LCP-seosta, sen kulutuskestävyys parani lähes 100 kertaa verrattuna puhtaaseen PTFE:hen, ja materiaalia voidaan käyttää kulutuskestävinä osina.

Lisäksi LCP:n lisääminen erittäin suuren molekyylipainon omaavaan polyeteeniin (UHMMPE) ja HDPE:hen voi vähentää huomattavasti sulan viskositeettia, joten EKSTRUSIOprosessia voidaan käyttää UHMMPE-putken valmistukseen.