Poznáte metódy testovania húževnatosti modifikovaných recyklovaných plastov?

Modifikované plasty sa vzťahujú na všeobecné plasty a technické plasty, ktoré sú založené na plnení, miešaní, spevňovaní a iných metódach spracovania modifikovaných plastových výrobkov s cieľom zlepšiť ich vlastnosti ako spomaľovanie horenia, pevnosť, odolnosť voči nárazu, húževnatosť a ďalšie aspekty.

Modifikované plasty dnes zohrávajú čoraz dôležitejšiu úlohu v živote krajín, najmä v automobilovom priemysle a priemysle domácich spotrebičov, kde zohrávajú nenahraditeľnú úlohu. Pre mnohé typytechnológia modifikovaných plastovAkademici a priemysel študovali a zameriavali sa na spevnenie plastov, pretože húževnatosť materiálu často zohráva rozhodujúcu úlohu pri použití produktu. V tomto článku vám Informačná stanica o recyklácii vysvetlí niekoľko vecí o spevnení plastov.

Čím je materiál tuhší, tým je menšia pravdepodobnosť jeho deformácie, čím je materiál tvárnejší, tým je pravdepodobnejšie, že sa deformuje.

Húževnatosť, na rozdiel od tuhosti, je vlastnosť, ktorá odráža ľahkosť deformácie objektu. Čím je materiál tuhší, tým je menej pravdepodobné, že sa deformuje, a čím je tvárnejší, tým je pravdepodobnejšie, že sa deformuje.

Vo všeobecnosti platí, že čím väčšia je tuhosť, tým väčšia je tvrdosť, pevnosť v ťahu, modul pružnosti v ťahu (Youngov modul), pevnosť v ohybe a modul ohybu materiálu; naopak, čím väčšia je húževnatosť, tým väčšie je predĺženie pri pretrhnutí a rázová húževnatosť.

Rázová húževnatosť je pevnosť vzorky alebo súčiastky odolať nárazu a často sa všeobecne definuje ako množstvo energie absorbovanej vzorkou pred jej zlomením. Rázová húževnatosť má rôzne hodnoty v závislosti od tvaru pásu, skúšobnej metódy a podmienok vzorky, a preto ju nemožno klasifikovať ako základnú materiálovú vlastnosť.

Výsledky získané z rôznych metód nárazových skúšok nie sú porovnateľné.

Existuje mnoho metód nárazového testu, ktoré sa v závislosti od testovacej teploty delia na: náraz pri izbovej teplote, náraz pri nízkej teplote a náraz pri vysokej teplote. Podľa napäťového stavu vzorky sa dá rozdeliť na ohybový náraz – náraz pri jednoduchom nosníku a konzolovom nosníku, náraz v ťahu, torzný náraz a šmykový náraz. Podľa použitej energie a počtu nárazov sa dá rozdeliť na náraz s veľkou energiou a náraz s malou energiou, pričom sa opakovane vykonávajú rôzne metódy nárazového testu. Rôzne materiály alebo rôzne aplikácie môžu mať rôzne metódy nárazového testu a výsledky sa dajú porovnať.

Analyzuje a zhrňuje mechanizmus plastického spevňovania a faktory, ktoré ho ovplyvňujú.
Zdieľajte so všetkými!

1. Teória strieborných prúžkov a šmykových pásov

V zmiešaných systémoch gumou a tvrdenými plastmi je úloha gumových častíc dvojaká.
Na jednej strane pôsobí ako centrum koncentrácie napätia a indukuje veľké množstvo strieborných čiar a šmykových pásov v matrici.
Na druhej strane je vývoj strieborného vzoru riadený tak, aby sa včas ukončil bez toho, aby sa vyvinul do deštruktívnej trhliny.

Napäťové pole na konci strieborného prúžku môže vyvolať šmykový pás, ktorý ukončuje strieborný prúžok. Taktiež zabraňuje rozvoju strieborného zrna, keď sa rozširuje do šmykového pásu. Vznik a rozvoj veľkého množstva striebra a šmykového pásu počas namáhania materiálu spotrebuje veľké množstvo energie, čo vedie k zvýšeniu húževnatosti materiálu. Striebrenie sa makroskopicky prejavuje ako jav bielenia v dôsledku napätia, zatiaľ čo šmykové pásuvanie je spojené s jemným zúžením, ktoré sa líši v závislosti od plastových substrátov.

Napríklad, húževnatosť matrice HIPS je malá, striebornozrnná, bledne pod napätím, striebornozrnný objem sa zväčšuje, priečny rozmer sa v podstate nemení, v ťahu nie je žiadny jemný krk; tvrdené PVC má veľkú húževnatosť matrice, poddajnosť je spôsobená najmä šmykovým pásom, je tam jemný krk, nie je bledne pod napätím; HIPS/PPO, striebornozrnné, tvoria značný podiel šmykového pásu, je tam zároveň aj fenomén bledne pod napätím.

2. Faktory ovplyvňujúce spevňovací účinok plastov

(1) Výskum vlastností matricovej živice ukazuje, že zlepšenie húževnatosti matricovej živice prispieva k zlepšeniu spevňujúceho účinku tvrdeného plastu a že zlepšenie húževnatosti matricovej živice možno dosiahnuť nasledujúcimi spôsobmi.

Zvýšte molekulovú hmotnosť základnej živice tak, aby sa distribúcia molekulových hmotností zúžila; zlepšite húževnatosť riadením kryštalizácie, ako aj kryštalinity, veľkosti a tvaru kryštálov. Napríklad do PP sa pridávajú nukleačné činidlá na zvýšenie rýchlosti kryštalizácie a zjemnenie veľkosti zŕn, čím sa zlepší lomová húževnatosť.

(2) Vlastnosti a dávkovanie spevňujúcich činidiel

A. Vplyv veľkosti dispergovaných častíc vytvrdzovacieho činidla – Pre elastomérne vytvrdené plasty sa najlepšia hodnota veľkosti dispergovaných častíc elastoméru líši v závislosti od charakteristík základnej živice. Napríklad najlepšia hodnota veľkosti častíc gumy v HIPS je 0.8 – 1.3 μm, najlepšia veľkosť častíc ABS je približne 0.3 μm a najlepšia veľkosť častíc ABS modifikovaného PVC je približne 0.1 μm.
B. Vplyv dávkovania kaliaceho prostriedku – existuje optimálna hodnota pre množstvo pridaného kaliaceho prostriedku, ktorá súvisí s parametrom rozostupu častíc.
C. Vplyv teploty skleného prechodu vytvrdzovacieho činidla – vo všeobecnosti platí, že čím nižšia je teplota skleného prechodu elastoméru, tým lepší je vytvrdzovací účinok.
D. Vplyv medzifázovej pevnosti spevňujúcej prísady s matricovou živicou – vplyv medzifázovej pevnosti väzby na spevňujúci účinok sa líši v závislosti od systému.
E. Vplyv štruktúry elastomérového vystužovacieho prostriedku – súvisí s typom elastoméru, stupňom zosieťovania atď.

(3) Vďaka dobrej väzbe medzi dvoma fázami sa napätie medzi fázami efektívne prenáša, a tým sa spotrebuje viac energie. Celkový výkon makroplastu sa zlepšuje, najmä čo sa týka rázovej húževnatosti. Vrúbľovaná kopolymerizácia a bloková kopolymerizácia sú typické metódy na zvýšenie väzbovej sily medzi dvoma fázami. Rozdiel spočíva v tom, že sa chemicky spájajú chemickou syntézou, ako napríklad vrúbľované kopolyméry HIPS a ABS a blokové kopolyméry SBS a polyuretán.

Pri spevňovaní plastov pomocou vytvrdzovacích činidiel ide o fyzikálnu metódu miešania, ale princíp je rovnaký. Ideálny miešací systém by mal pozostávať z dvoch zložiek, ktoré sú čiastočne kompatibilné a každá z nich je vo fáze. Medzi fázami je medzivrstva. V medzivrstve dvoch polymérnych molekulárnych reťazcov existuje jasný koncentračný gradient. Zvýšením kompatibility medzi zmiešanými zložkami sa dosiahne dobrá spojovacia sila. Zlepšením difúzie sa zväčší hrúbka medzivrstvy. Toto je kľúčová technológia pre spevňovanie plastov a prípravu polymérnych zliatin – technológia kompatibility polymérov!