O plástico é um material com alto polímero como componente principal. é composto por resinas sintéticas e cargas, plastificantes, estabilizantes, lubrificantes, pigmentos e outros aditivos. Ele está em um estado fluido durante a fabrica??o e processamento para facilitar a modelagem. Ele apresenta uma forma sólida quando o processamento é concluído.
O principal componente do plástico é a resina sintética. As resinas têm o nome original de lipídios secretados por animais e plantas, como breu, goma-laca, etc. Resinas sintéticas (às vezes simplesmente chamadas de "resinas") referem-se a polímeros que n?o foram misturados com vários aditivos. A resina representa cerca de 40% a 100% do peso total do plástico. As propriedades básicas dos plásticos s?o determinadas principalmente pelas propriedades da resina, mas os aditivos também desempenham um papel importante.
Por que o plástico deve ser modificado?
A chamada "modifica??o plástica" refere-se ao método de alterar seu desempenho original e melhorar um ou mais aspectos pela adi??o de uma ou mais outras substancias à resina plástica, atingindo assim o objetivo de expandir seu escopo de aplica??o. Os materiais plásticos modificados s?o coletivamente referidos como "plásticos modificados".
Até agora, a pesquisa e o desenvolvimento da indústria química de plásticos sintetizou milhares de materiais poliméricos, dos quais apenas mais de 100 s?o de valor industrial. Mais de 90% dos materiais de resina comumente usados em plásticos est?o concentrados nas cinco resinas gerais (PE, PP, PVC, PS, ABS). Atualmente, é muito difícil continuar a sintetizar um grande número de novos materiais poliméricos, que n?o é econ?mico nem realista.
Portanto, o estudo aprofundado da rela??o entre a composi??o, estrutura e desempenho do polímero, e a modifica??o dos plásticos existentes nesta base, para produzir novos materiais plásticos adequados, tornou-se uma das maneiras eficazes de desenvolver a indústria de plásticos. A indústria de plásticos sexuais também alcan?ou um desenvolvimento considerável nos últimos anos.
A modifica??o do plástico refere-se à altera??o das propriedades dos materiais plásticos na dire??o esperada pelas pessoas através de métodos físicos, químicos ou ambos, ou para reduzir custos significativamente, ou para melhorar certas propriedades, ou para dar aos plásticos novas fun??es dos materiais. O processo de modifica??o pode ocorrer durante a polimeriza??o da resina sintética, ou seja, modifica??o química, como copolimeriza??o, enxerto, reticula??o, etc., também pode ser conduzida durante o processamento da resina sintética, ou seja, modifica??o física, como enchimento, co-mistura, aprimoramento, etc.
Quais s?o os métodos de modifica??o de plástico?
1. Modifica??o de enchimento (enchimento mineral)
Ao adicionar pó mineral inorganico (organico) aos plásticos comuns, a rigidez, dureza e resistência ao calor dos materiais plásticos podem ser melhoradas. Existem muitos tipos de cargas e suas propriedades s?o extremamente complexas.
O papel dos enchimentos de plástico: melhorar o desempenho do processamento de plástico, melhorar as propriedades físicas e químicas, aumentar o volume e reduzir custos.
Requisitos para aditivos de plástico:
(1) As propriedades químicas s?o inativas, inertes e n?o reagem adversamente com a resina e outros aditivos;
(2) N?o afeta a resistência à água, resistência química, resistência às intempéries, resistência ao calor, etc. do plástico;
(3) N?o reduz as propriedades físicas do plástico;
(4) Pode ser enchido em grandes quantidades;
(5) A densidade relativa é pequena e tem pouco efeito na densidade do produto.
2. Modifica??o aprimorada (fibra de vidro / fibra de carbono)
Medidas de refor?o: adicionando materiais fibrosos como fibra de vidro e fibra de carbono.
Efeito de aprimoramento: pode melhorar significativamente a rigidez, for?a, dureza e resistência ao calor do material,
Efeitos adversos da modifica??o: Mas muitos materiais causar?o uma superfície ruim e menor alongamento na ruptura.
Princípio de aprimoramento:
(1) Os materiais refor?ados têm maior resistência e módulo;
(2) A resina tem muitas propriedades físicas e químicas excelentes inerentes (resistência à corros?o, isolamento, resistência à radia??o, resistência à abla??o instantanea de alta temperatura, etc.) e propriedades de processamento;
(3) Depois que a resina é composta com o material de refor?o, o material de refor?o pode melhorar as propriedades mecanicas ou outras propriedades da resina, e a resina pode desempenhar o papel de liga??o e transferência de carga para o material de refor?o, de modo que o plástico refor?ado tenha excelentes propriedades.
3. Modifica??o de endurecimento
Muitos materiais n?o s?o suficientemente resistentes e frágeis. Adicionando materiais com melhor tenacidade ou materiais inorganicos ultrafinos, a tenacidade e o desempenho em baixa temperatura dos materiais podem ser aumentados.
Agente de endurecimento: Para reduzir a fragilidade do plástico após o endurecimento e melhorar sua resistência ao impacto e alongamento, um aditivo foi adicionado à resina.
Agentes de tenacidade comumente usados - compatibilizante de enxerto de anidrido maleico principalmente:
Copolímero de etileno-acetato de vinil (EVA)
Elast?mero de poliolefina (POE)
Polietileno Clorado (CPE)
Copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS)
Elast?mero termoplástico de estireno-butadieno (SBS)
EPDM (EPDM)
4. Modifica??o retardante de chama (retardador de chama sem halogênio)
Em muitas indústrias, como eletrodomésticos e automóveis, os materiais devem ter retardamento de chama, mas muitas matérias-primas de plástico têm retardamento de chama baixo. O retardamento de chama aprimorado pode ser obtido adicionando retardadores de chama.
Retardantes de chama: também conhecidos como retardadores de chama, retardadores de fogo ou retardantes de fogo, aditivos funcionais que conferem retardamento de chama a polímeros inflamáveis; a maioria deles s?o elementos VA (fósforo), VIIA (bromo, cloro) e Compostos de ⅢA (antim?nio, alumínio).
Compostos de molibdênio, compostos de estanho e compostos de ferro com efeitos supressores de fuma?a também pertencem à categoria de retardadores de chama. Eles s?o usados principalmente para plásticos com requisitos de retardamento de chama para atrasar ou prevenir a queima de plásticos, especialmente plásticos de polímero. Fa?a com que seja mais longo para acender, autoextinguível e difícil de acender.
Grau de plástico retardador de chamas: de HB, V-2, V-1, V-0, 5VB a 5VA passo a passo.
5. Modifica??o da resistência às intempéries (anti-envelhecimento, anti-ultravioleta, resistência a baixas temperaturas)
Geralmente se refere à resistência ao frio de plásticos em baixas temperaturas. Devido à fragilidade inerente aos plásticos em baixa temperatura, eles se tornam quebradi?os em baixas temperaturas. Portanto, muitos produtos plásticos usados em ambientes de baixa temperatura geralmente precisam ter resistência ao frio.
Resistência às intempéries: refere-se a uma série de fen?menos de envelhecimento, como desbotamento, descolora??o, rachaduras, escama??o e redu??o da resistência de produtos plásticos devido à influência de condi??es externas como luz solar, mudan?as de temperatura, vento e chuva. A radia??o ultravioleta é um fator chave na promo??o do envelhecimento do plástico.
6. Liga modificada
Liga de plástico é o uso de mistura física ou enxerto químico e métodos de copolimeriza??o para preparar dois ou mais materiais em um novo material de alto desempenho, funcional e especializado para melhorar o desempenho de um material ou ter ambos O propósito de propriedades do material. Pode melhorar ou aprimorar o desempenho dos plásticos existentes e reduzir custos.
Ligas plásticas gerais: como ligas de PVC, PE, PP, PS s?o amplamente utilizadas e a tecnologia de produ??o tem sido geralmente dominada.
Liga de plástico de engenharia: refere-se à mistura de plásticos de engenharia (resina), incluindo principalmente o sistema de mistura com PC, PBT, PA, POM (polioximetileno), PPO, PTFE (politetrafluoroetileno) e outros plásticos de engenharia como o corpo principal e resina ABS materiais modificados.
A taxa de crescimento do uso de ligas de PC / ABS está na vanguarda do campo de plásticos. No momento, a pesquisa de ligas de PC / ABS se tornou um ponto importante de pesquisa de ligas de polímero.
7. Plástico modificado com fosfato de zirc?nio
1) Prepara??o de compósito PP de polipropileno / fosfato de zirc?nio modificado organico OZrP pelo método de mistura por fus?o e sua aplica??o em plásticos de engenharia
Em primeiro lugar, a amina terciária octadecil dimetil (DMA) reage com fosfato de α-zirc?nio para obter fosfato de zirc?nio modificado organicamente (OZrP) e, em seguida, OZrP é fundido com polipropileno (PP) para preparar compósitos PP / OZrP. Quando OZrP com uma fra??o de massa de 3% é adicionado, a resistência à tra??o, resistência ao impacto e resistência à flex?o do compósito PP / OZrP pode ser aumentada em 18,2%, 62,5% e 11,3%, respectivamente, em compara??o com o material PP puro. A estabilidade térmica também é significativamente melhorada. Isso ocorre porque uma extremidade do DMA interage com substancias inorganicas para formar uma liga??o química e a outra extremidade da cadeia longa está fisicamente emaranhada com a cadeia molecular de PP para aumentar a resistência à tra??o do composto. A resistência ao impacto melhorada e a estabilidade térmica s?o devidas ao PP induzido por fosfato de zirc?nio para produzir cristais β. Em segundo lugar, a intera??o entre o PP modificado e as camadas de fosfato de zirc?nio aumenta a distancia entre as camadas de fosfato de zirc?nio e melhor dispers?o, resultando em maior resistência à flex?o. Essa tecnologia ajuda a melhorar o desempenho dos plásticos de engenharia.
2) Nanocompósito de álcool polivinílico / fosfato de α-zirc?nio e sua aplica??o em materiais retardadores de chama
Os nanocompósitos de álcool polivinílico / fosfato de α-zirc?nio podem ser usados principalmente para a prepara??o de materiais retardadores de chama. o jeito é:
① Primeiro, o método de refluxo é usado para preparar fosfato de α-zirc?nio.
② De acordo com a propor??o líquido-sólido de 100 mL / g, pegue o pó de fosfato de α-zirc?nio quantitativo e disperse em água desionizada, adicione solu??o aquosa de etilamina gota a gota sob agita??o magnética à temperatura ambiente, em seguida, adicione dietanolamina quantitativa e trate ultrassonicamente para preparar ZrP -OH solu??o aquosa.
③ Dissolva uma certa quantidade de álcool polivinílico (PVA) em água desionizada 90 ℃ para fazer uma solu??o de 5%, adicione uma solu??o aquosa quantitativa de ZrP-OH, continue a agitar por 6 a 10 horas, resfrie a solu??o e despeje no molde para secar ao ar à temperatura ambiente. Pode formar-se uma película fina de cerca de 0,15 mm.
A adi??o de ZrP-OH reduz significativamente a temperatura inicial de degrada??o do PVA e, ao mesmo tempo, ajuda a promover a rea??o de carboniza??o dos produtos de degrada??o do PVA. Isso ocorre porque o poliani?o gerado durante a degrada??o do ZrP-OH atua como um sítio de ácido próton para promover a rea??o de cisalhamento do grupo ácido PVA por meio da rea??o de Norrish II. A rea??o de carboniza??o dos produtos de degrada??o do PVA melhora a resistência à oxida??o da camada de carbono, melhorando assim o desempenho do retardador de chama do material composto.
3) Nanocompósito de álcool polivinílico (PVA) / amido oxidado / fosfato de α-zirc?nio e seu papel na melhoria das propriedades mecanicas
Fosfato de Α-zirc?nio foi sintetizado pelo método de refluxo sol-gel, modificado organicamente com n-butilamina, e OZrP e PVA foram misturados para preparar nanocompósito de PVA / α-ZrP. Melhorar efetivamente as propriedades mecanicas do material composto. Quando a matriz de PVA contém 0,8% em massa de α-ZrP, a resistência à tra??o e o alongamento na ruptura do material compósito s?o aumentados em 17,3% e 26. Em compara??o com o PVA puro, respectivamente. 6%. Isso ocorre porque a hidroxila α-ZrP pode produzir liga??es de hidrogênio fortes com a hidroxila molecular do amido, o que leva a propriedades mecanicas aprimoradas. Ao mesmo tempo, a estabilidade térmica também é significativamente aprimorada.
4) Material compósito de poliestireno / fosfato de zirc?nio modificado organico e sua aplica??o em materiais nanocompósitos de processamento de alta temperatura
Fosfato de α-Zirc?nio (α-ZrP) é pré-suportado por metilamina (MA) para obter solu??o de MA-ZrP e, em seguida, a solu??o de p-clorometil estireno (DMA-CMS) sintetizada é adicionada à solu??o de MA-ZrP e agitada em temperatura ambiente 2 d, o produto é filtrado, os sólidos s?o lavados com água destilada para n?o detectar cloro e secos em vácuo a 80 ℃ por 24 h. Finalmente, o compósito é preparado por polimeriza??o em massa. Durante a polimeriza??o em massa, parte do estireno entra entre os laminados de fosfato de zirc?nio e ocorre uma rea??o de polimeriza??o. A estabilidade térmica do produto é significativamente melhorada, a compatibilidade com o corpo do polímero é melhor e pode atender aos requisitos de processamento em alta temperatura de materiais nanocompósitos.
