Aké sú aspekty aplikácie technológie modifikácie plastov?

Aplikácia technológie modifikácie plastov je veľmi široká a s cieľom znížiť náklady na plastové výrobky, zlepšiť výkon a funkciu je neoddeliteľnou súčasťou technológie modifikácie plastov. Modifikačné metódy umožňujú zlepšiť takmer všetky vlastnosti plastov, ako je vzhľad plastu, priehľadnosť, hustota, presnosť, spracovateľnosť, mechanické vlastnosti, chemické vlastnosti, elektromagnetické vlastnosti, odolnosť proti korózii, odolnosť proti starnutiu, odolnosť proti opotrebovaniu, tvrdosť, tepelné vlastnosti, spomaľovač horenia, bariéra a ďalšie aspekty.

Najúspešnejší chemicky modifikovaný produkt je známy akoABS, kopolymér akrylonitril-butadién-styrénV metóde fyzikálnej modifikácie vznikla nová kategória materiálov, a to vystužené kompozity. Vďaka jednoduchej a silnej aplikovateľnosti metód fyzikálnej modifikácie, ako je plnenie a miešanie, sa tieto metódy modifikácie v Číne široko používajú.

1. Poľnohospodárska plastová fólia

Z poľnohospodárskej výroby je známe, že používanie plastových výrobkov na pestovanie plodín a zavlažovanie je jedným z účinných spôsobov, ako zvýšiť výnosy plodín. Poľnohospodárske plasty sa v Číne vyvinuli z pestovania plodín pokrytých plastovou fóliou. V súčasnosti je čínska poľnohospodárska mulčovacia fólia nielen na prvom mieste na svete, čo sa týka produkcie a plochy pokrytia, ale výrazne sa zlepšila aj jej kvalita. Použitá fólia sa vyvinula z bežnej priehľadnej fólie na viacvrstvovú a multifunkčnú fóliu, ako je napríklad použitie modifikovanej výplne na výrobu izolačnej funkčnej fólie. Izolačný účinok je veľmi významný.

Ako vieme, úlohou poľnohospodárskej plastovej fólie je poskytnúť dobré tepelné prostredie pre plodiny a v noci je nízka vonkajšia teplota pre rast plodín obzvlášť nepriaznivá. Aby sa v noci zlepšila teplota membrány, zabráni sa absorpcii tepla z pôdy v ďalekom infračervenom žiarení (11 ~ 13 m) cez fóliu.

Podľa analýzy infračerveného spektra má SiO2 a ďalšie anorganické materiály dobrú absorpciu ďalekého infračerveného žiarenia v tomto pásme. Preto si ľudia často vyberajú lacné a ľahko spracovateľné kaolíny, sľudy a iné plnivá, ktoré sa pridávajú do fólií na výrobu tepelnoizolačnej poľnohospodárskej fólie, aby sa teplota v plastovom skleníku v noci mohla zvýšiť o 1 ~ 2 ℃.

Vývoj biologicky rozložiteľnej plastovej fólie je ďalším príkladom technológie modifikácie výplní. Popularizácia a aplikácia plastovej fólie síce prináša veľké výhody pre poľnohospodársku výrobu, ale zároveň vyvoláva veľké obavy z možného bieleho znečistenia spôsobeného dlhodobými zvyškami plastovej fólie v pôde.

2. Plastové výrobky na balenie

Lineárny nízkohustotný polyetylén (LLDPE), ktorý sa objavil v 70. rokoch 20. storočia, má vďaka svojej molekulárnej štruktúre vynikajúce mechanické vlastnosti, ako je odolnosť proti ťahu a roztrhnutiu. Jeho viskozita taveniny je však pomerne vysoká, čo spôsobuje veľké ťažkosti pri spracovaní. Zmiešaním LLDPE a LDPE s hmotnostným podielom 10 % až 50 % za podmienky, že sa nemení zariadenie, je možné vyrobiť baliacu fóliu s vyššími mechanickými vlastnosťami ako LDPE bez zvýšenia krútiaceho momentu zariadenia.

Napríklad HDPE fólia obsahujúca až 30 % CaCO3 sa úspešne používa na výrobu vriec na odpadky.

3. Plastové výrobky na každodenné použitie

Plastové výrobky sa denne používajú v mnohých oblastiach, ako sú topánky, tašky, nábytok atď. Za zmienku stojí zmesová umelá koža, ktorá sa vyrába pomocou high-tech technológií a má vynikajúcu mäkkosť a priepustnosť vzduchu. Jej vlastnosti, dizajn a farba sú porovnateľné s dermálnou kožou. Nielenže spĺňa požiadavky na topánky a tašky, ale aj podporuje rozvoj vyššie uvedeného trhu.

Pri výrobe umelej kože z PVC sa ako plnivo často používa CaCO3 a pridané množstvo môže dosiahnuť až 50 %. Okrem CaCO3 sa ako plnivo môže použiť aj kaolín, uhoľný popol a sklenené guľôčky. Pridanie plniva môže nielen znížiť náklady, ale aj zlepšiť tvrdosť umelej kože z PVC a upraviť lesk povrchu.

4. Výrobky z plastov na stavebné účely

Konštrukcie s hornými a dolnými plastovými rúrkami, plynovými rúrkami, plastovými dverami a oknami a všetkými druhmi stavebných plastových ozdobných materiálov sú už všeobecne akceptované a ich potenciálny trh je veľmi obrovský. Stavebné plastové výrobky sú väčšinou z PVC. Na zlepšenie odolnosti voči nárazu a starnutiu plastových dverí a okien sa do zloženia zvyčajne pridáva 6 % modifikátor (metakrylátový ocot – butadién – styrén), kopolymér (MBS), chlórovaný polyetylén (CPE) a 4 % TiO2.

Na jednej strane sa TiO2 môže použiť ako pigment; na druhej strane môže zlepšiť odolnosť voči UV žiareniu a predĺžiť životnosť. Lepšie mechanické vlastnosti sa dajú dosiahnuť pridaním približne 5 % CaCO3 pri výrobe PVC rúr.

5. Priemyselné podporné plastové výrobky

V domácich spotrebičoch, elektronických výrobkoch, automobiloch, poštových a telekomunikačných zariadeniach, strojoch, doprave a iných priemyselných podporných výrobkoch sa plasty široko používajú vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam, ako je nízka hustota, odolnosť voči treniu, odolnosť proti korózii, izolácia a tepelná izolácia.

Technológia modifikácie dokáže nielen zlepšiť výkonnosť všeobecných plastov podľa požiadaviek priemyselných plastov, ale aj prekonať niektoré nedostatky technických plastov a splniť prísne požiadavky na ich použitie. Priemyselné plasty sú v skutočnosti jednou z najväčších oblastí modifikácie plastov. Modifikované plasty PE a PP sa široko používajú v priemyselnom príslušenstve. Účinným príkladom je aplikácia modifikovaného PE v komunikačných kábloch a optických kábloch v posledných rokoch.

Vieme, že materiály komunikačných káblov a optických káblov majú vysoké požiadavky na samotný materiálový výkon alebo spracovateľský výkon, takže tento druh materiálov sa v zahraničí predáva vo forme špeciálnych materiálov a v Číne žiadne špeciálne materiály neexistujú. Sú založené na technológii modifikácie zmiešaním na výrobu izolačného materiálu, materiálu plášťa a materiálu plášťa komunikačného kábla.

Pripravujú sa zmiešaním a extrúziou tavením po výbere základnej živice a modifikovanej živice a výbere potrebných prísad a technologických pomôcok. Získaný izolačný materiál pre komunikačné káble z HDPE, plášťový materiál pre komunikačné káble z LLDPE, izolačný materiál pre komunikačné káble z MDPE, izolačný materiál pre komunikačné káble z LDPE a plášťový materiál pre komunikačné káble z LDPE môže plne spĺňať požiadavky na dielektrické vlastnosti, odolnosť voči nízkym teplotám, oxidačnú odolnosť, tepelnú odolnosť a ďalšie výkonnostné požiadavky. Plášťový materiál pre káble z HDPE môže spĺňať požiadavky na odolnosť optických káblov voči opotrebovaniu a praskaniu v dôsledku environmentálneho namáhania.

Pri výrobe káblových extrúzií sa dokáže prispôsobiť nízkorýchlostnej a strednej extrúzii 1200 m/min a vysokorýchlostnej extrúzii 2400 m/min. PP je jeden z dôležitých univerzálnych plastov s nízkou hustotou, netoxický, odolný voči korózii a ďalšími výhodami, čo sa týka dávkovania, je druhý najvýznamnejší hneď po PVC a PE.

Jeho krehkosť pri nízkych teplotách, vysoká miera zmršťovania a ďalšie nedostatky však obmedzujú jeho použitie ako priemyselných produktov, preto sa na zlepšenie jeho rôznych vlastností, najmä na zlepšenie jeho húževnatosti, často používa modifikačná technológia. Modifikácia PP zahŕňa najmä kopolymerizačnú modifikáciu a modifikáciu miešaním. Modifikovaný PP sa môže použiť ako nárazník ľahkých vozidiel a automobilov, kryt domácich spotrebičov, ventilátory automobilov atď.

Nárazník musí mať dobrú húževnatosť a odolnosť voči nízkym teplotám. PP je možné spevniť etylén-propyléndiénom (EPDM) a polyolefínovým elastomérom (POE). V systéme spevňovania pp-POe-mastenec môže rázová húževnatosť dosiahnuť 300 J/m pri obsahu POE 10 %. Pri obsahu POE 15 % ~ 25 % môže rázová húževnatosť dosiahnuť 550 J/m, čo spĺňa požiadavky na nárazník.

Pridanie mastenca znižuje rázové vlastnosti systému, ale výrazne zvyšuje jeho pevnosť v ťahu, modul pružnosti v ťahu a teplotu tepelnej deformácie. Modifikačná technológia je vhodná nielen pre všeobecné plasty, ale aj pre technické plasty so špeciálnymi vlastnosťami a je tiež dobrým spôsobom, ako zlepšiť vlastnosti materiálov.

Ako vieme, polytetrafluór (PTFE) má silnú odolnosť voči korózii voči kyselinám a zásadám, odolnosť voči treniu a praskaniu v dôsledku environmentálneho napätia a ďalšie vynikajúce vlastnosti, ale jeho tečenie, nestabilita veľkosti, opotrebovanie a viskozita taveniny sú vysoké, takže sa nemôžu použiť na konvenčné extrúzne alebo vstrekovacie spracovanie.
Pridaním modifikácie grafitu z tekutých kryštálov (LCP), napríklad pridaním 10 % (hmotnostný podiel) zliatiny LCP PTFE-LCP, sa jeho odolnosť voči opotrebovaniu v porovnaní s čistým PTFE zlepšila takmer 100-krát a materiál sa môže použiť ako súčiastka odolná voči opotrebovaniu.

Okrem toho, pridanie LCP do polyetylénu s ultravysokou molekulovou hmotnosťou (UHMMPE) a HDPE môže výrazne znížiť viskozitu taveniny, takže proces EXTRÚZIE sa môže použiť na výrobu rúrok z UHMMPE.