Problémy s nárůstem hmotnosti a povrchovou úpravou plniv, které je třeba řešit v technologii modifikace plastů

Technologie modifikace plastů dosáhla určitých úspěchů v akademické oblasti, technologii a industrializaci, ale stále existují určité problémy, které omezují popularizaci technologie modifikace plastů a ztěžují dosažení větších sociálních a ekonomických přínosů.

01.Problém s „přibíráním na váze“

Hustota nekovových minerálů je mnohem větší než hustota syntetických pryskyřic, obvykle dvakrát až třikrát větší, a některé, jako například barytový prášek, jsou asi pětkrát větší než hustota polyethylenu nebo polypropylenu. Hustota některých minerálních plniv se na povrchu nezdá být příliš velká, ale lze říci pouze, že objemová hustota není velká. Když je skutečně dispergováno do plastové matrice jako jedna částice, odhalí se jeho skutečná hustota. Ačkoli minerální plnivo nahrazuje základní plast v poměru jedna ku jedné hmotnostně, zabírá pouze zlomek objemu základního plastu o stejné hmotnosti.

Pokud jsou částice minerálního plniva v těsném kontaktu s matricovou pryskyřicí bez dutin, pak tento rozdíl v objemu přímo ovlivní množství plastových materiálů a předmětů měřené plochou nebo délkou, jako je délka trubek a profilů nebo plocha umělé kůže; také přímo ovlivňuje početvstřikované výrobkyProtože objem dutiny formy pro vstřikování plastů je pevný, pokud má tavenina stejné kvality různé objemy, sníží se počet vstřikovaných výrobků, které lze vstřikovat. V důsledku toho, zatímco použití plniv snižuje náklady na výrobky a zvyšuje ekonomické přínosy, existují negativní dopady v podobě snížení délky, plochy a počtu výrobků.

Zpracovatelé plastů zvažují vliv pozitivních i negativních faktorů, aby určili, zda jsou plniva nezbytná. Je třeba zdůraznit, že některé plastové výrobky nejsou citlivé na negativní účinky nárůstu hmotnosti způsobeného plnivy a dokonce potřebují zvýšit hustotu plastových materiálů, jako například plastové zátěžové platiny pro mořské akvakultury, kryty reproduktorů (vysoká kvalita a dobrý zvukový efekt) a některé základny spotřebičů atd. Existují také případy, kdy délka nebo plocha výrobku není citlivá na hustotu plniva, tj. u konečného plastového materiálu a výrobku se délka a plocha získané stejnou kvalitou materiálu příliš nemění, jako například u jednoosě natahované ploché polypropylenové příze, balicí pásky, odtrhávací fólie a polyethylenové foukané fólie, duté nádoby atd.

Je to hlavně proto, že během zpracování těchto plastových výrobků se matricový plast natahuje nebo vyfukuje a mezi molekulami, stejně jako mezi makromolekulami a částicemi plniva se objevují dutiny, takže hustota plniva se příliš nezvyšuje, a co je důležitější, je to výkon tohoto plnicího systému, který stále splňuje požadavky použití, což zdůrazňuje výhodu použití plniv pro snížení nákladů.

02.Problém s povrchovou úpravou plniva

Anorganické práškové materiály se používají jako plniva do plastů. Ve většině případů by měl být povrch částic organicky přeměněn, tj. z hydrofilnosti na lipofilitu, což se obvykle nazývá „aktivace“. Od 80. let 20. století se jako činidla pro povrchovou úpravu anorganických práškových materiálů široce používají kopulační činidla, jako je kyselina stearová, titaničitany, hlinitany, fosfáty a silany, a dosáhly významných výsledků.

Účinek

Díky hloubkové výzkumné práci některých odborníků a vědců a novým teoriím či přístupům si však lidé uvědomili, že technologie povrchové úpravy částic plniva a účinek této úpravy zdaleka nejsou jasné. Profesor Yu Jian z Univerzity Tsinghua navrhl základní metody a principy pro rozdělení různých mikrofázových rozhraní v kompozitních systémech polymer/anorganický práškový materiál s využitím interakce mezi složkami materiálového systému. Efektivní metody návrhu a ladění vedly ke skokovému zlepšení vlastností rázové houževnatosti systémů CaCO3/HDPE nebo CaCO3/PP.

Profesor Zhang Wengong z Fujian Normal University představil princip, implementační kroky a výzkum kombinované chemické modifikace povrchu anorganických prášků in situ (označované jako CCM/NPS-IS) na základě dlouholetého výzkumu a shrnutí teorie a praxe modifikace anorganických prášků v tuzemsku i v zahraničí. Z hlediska předmětu a hlavního obsahu se jedná o třetí generaci technologie modifikace povrchu anorganických prášků po modifikaci spojovacími činidly.

Vědecký a technický personál společností Shanghai Zhehua Chemical Materials Co., Ltd., Shanghai Xinxing New Materials Co., Ltd. a Baoji Yunpeng Plastic Technology Co., Ltd. také ovlivnil princip a technologii povrchové úpravy anorganických prášků a dosáhl povzbudivých výsledků. Tyto nové myšlenky a metody představují výzvu pro tradiční technologii povrchové úpravy s jádrem zpevňujícího činidla a akademická a technologická oblast povrchové úpravy prášků čelí zásadnímu průlomu.