Plastica modificata  sono sempre più diffusi nella società moderna, in particolare nei settori dell'auto e degli elettrodomestici. Poiché l'applicazione dei prodotti dipende spesso dalla tenacità dei materiali, la tecnologia di tempra delle materie plastiche è stata oggetto di studio e attenzione da parte del mondo accademico e industriale per molti tipi di tecnologie plastiche modificate. In questo articolo affronterò le seguenti domande relative alla tempra della plastica:

1. Come si può testare e valutare la durata delle materie plastiche?

2. Qual è il principio di tempra della plastica?

3. Quali tipi di prodotti chimici per la tempra sono spesso utilizzati?

4. Come si può rendere più durevole la plastica?

5. Come faccio a capire che la capacità deve essere aumentata prima della tempra?

Tenacità plastica caratterizzata da prestazioni

 -Una maggiore rigidità riduce la probabilità di deformazione del materiale, mentre una maggiore tenacità aumenta la probabilità di deformazione.

grande. La resistenza all'impatto, che si riferisce comunemente all'energia assorbita dalla scanalatura prima che si rompa, è la capacità della scanalatura o del pezzo di sopravvivere all'impatto. La resistenza all'impatto non può essere classificata come un attributo fondamentale del materiale, poiché varia in base alla forma della scanalatura, alla procedura di prova e allo stato del campione. I risultati di diverse metodologie di prova d'impatto non possono essere confrontati.

Le prove d'urto possono essere eseguite in vari modi. Esistono tre diversi tipi di prove d'impatto: impatto a temperatura normale, impatto a bassa temperatura e impatto ad alta temperatura; impatto a flessione - impatto a carpo e a trave a sbalzo, impatto a trazione, impatto torsionale e impatto a taglio - e prove d'impatto ad alta energia una tantum e prove d'impatto multiple a piccola energia, a seconda dell'energia e del numero di impatti utilizzati. Si possono scegliere diverse tecniche di prova d'urto per vari materiali o applicazioni, ottenendo una varietà di risultati che non possono essere confrontati.

Meccanismi e fattori che influenzano la tempra della plastica

1. La teoria delle bande di taglio

Le due funzioni principali delle particelle di gomma nel sistema di miscelazione delle plastiche temprate con gomma sono:

Da un lato, provoca molte fessure e bande di taglio nella matrice come sede di sollecitazioni concentrate;

D'altra parte, si può evitare che le cricche si trasformino in fratture distruttive limitandone la capacità di diffusione.

Le bande di taglio possono essere indotte dal campo di stress verso la fine della frenesia per arrestarla. Inoltre, impedisce alle cricche di crescere quando entrano nella zona di taglio. L'energia viene utilizzata durante la formazione e la crescita di molte cricche e bande di taglio quando il materiale è sollecitato, il che aumenta la tenacità del materiale stesso. La formazione di bande di taglio è associata alla formazione di colli stretti, mentre la cricca si manifesta macroscopicamente come un evento di sbiancamento da stress. Questi due fenomeni hanno comportamenti distinti in vari substrati plastici.

Ad esempio, il PVC temprato ha un'elevata tenacità della matrice e lo snervamento è determinato principalmente da bande di taglio. La matrice HIPS, invece, ha una bassa tenacità della matrice, la fessurazione, lo stress whitening e il volume della fessurazione aumentano, mentre la dimensione trasversale rimane essenzialmente inalterata. Ci sono colli sottili ma non sbiancamento da stress; una percentuale significativa è occupata da HIPS/PPO, striature argentate e bande di taglio; colli sottili e sbiancamento da stress avvengono insieme.

(2) L'effetto di tempra delle materie plastiche è influenzato principalmente da tre variabili.

1. Caratteristiche della resina della matrice

Secondo alcuni studi, l'aumento della tenacità della resina della matrice aumenta l'effetto di tempra delle materie plastiche indurite. La tenacità della resina matrice'può essere aumentata nei seguenti modi:

Restringere la distribuzione del peso molecolare aumentando il peso molecolare della resina matrice'e aumentare la tenacità regolando la cristallinità, il grado di cristallizzazione, la dimensione e la forma dei cristalli. Ad esempio, l'aggiunta di un agente nucleante al polipropilene (PP) accelera la cristallizzazione e affina la struttura dei grani, aumentando la tenacità alla frattura del materiale.

2. Dose e caratteristiche dell'agente indurente

A. L'impatto della fase dispersa dell'agente indurente'dimensione delle particelle'Le qualità della resina della matrice e il valore ideale della dimensione delle particelle della fase dispersa dell'elastomero'sono diversi per le plastiche indurite con elastomeri. Ad esempio, la dimensione ideale delle particelle di gomma nell'HIPS è compresa tra 0,8 e 1,3 m, la dimensione ideale delle particelle dell'ABS è di circa 0,3 m e la dimensione ideale delle particelle dell'ABS modificato con PVC è di circa 0,1 m.

B. L'impatto della quantità di agente indurente applicato; il parametro della distanza tra le particelle è collegato alla quantità ideale di agente indurente aggiunto;

C. L'impatto della temperatura di transizione vetrosa dell'agente indurente'è tanto più forte quanto più bassa è la temperatura di transizione vetrosa degli elastomeri generici;

D. In che modo l'agente indurente influisce sulla resistenza dell'interfaccia della resina matrice'in che modo la forza di legame dell'interfaccia influisce sull'effetto indurente varia a seconda del sistema;

E. L'impatto della struttura dell'elastomero tenace'che è influenzata dal tipo di elastomero, dal livello di reticolazione, ecc.

3. La forza che unisce le due fasi

Le prestazioni complessive macroscopicamente più elevate della plastica sono dovute principalmente all'aumento della resistenza all'urto, ma una buona forza di legame tra le due fasi può anche consentire di trasmettere con successo le sollecitazioni tra le fasi utilizzando più energia. Questa forza di legame è tipicamente considerata come l'interazione tra due fasi. La copolimerizzazione a blocchi e quella a innesto sono tecniche frequenti per aumentare la forza di legame tra due fasi. La differenza è che creano legami chimici utilizzando tecniche come l'innesto e la copolimerizzazione a blocchi. Copolimero a blocchi SBS, poliuretano, ABS e copolimero a rami HIPS.

Rientra nella categoria della miscelazione fisica per polimeri induriti, ma l'idea di base è la stessa. I due componenti devono essere in qualche modo compatibili e creare le proprie fasi nel meccanismo di miscelazione ideale. Tra le fasi c'è uno strato di interfaccia. Le catene molecolari dei due polimeri'si diffondono reciprocamente nello strato di interfaccia e il gradiente di concentrazione è evidente. Con l'intensificarsi della miscelazione, la compatibilit&agrave dei componenti si traduce in una forte forza di legame, che successivamente migliora la diffusione per disperdere l'interfaccia e ispessire lo strato di interfaccia. A questo punto, la tecnologia cruciale per la creazione di leghe polimeriche è la tecnologia di compatibilità dei polimeri, che comprende anche la tempra della plastica!

A cosa servono i temperanti per la plastica? Come si spacca?

Come separare i comuni agenti indurenti per le materie plastiche

1. Tempra degli elastomeri di gomma: EPR, EPDM, butadiene, naturale, isobutilene, nitrile, ecc.; adatto alla modifica della tempra delle resine plastiche usate;

2. Tempra di TPE: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV, ecc.; sono utilizzati soprattutto per indurire le poliolefine o le resine non polari, nonché per indurire i polimeri con gruppi funzionali polari come i poliesteri e le poliammidi. In caso di aggiunta di compatibilizzante;

3. I copolimeri core-shell e i terpolimeri reattivi sono utilizzati per irrobustire i tecnopolimeri e le leghe polimeriche ad alta temperatura, come gli ACR (acrilati), gli MBS (copolimero metilacrilato-butadiene-stirene), i PTW (copolimero etilene-butilacrilato-metilglicidilacrilato) e gli E-MA-GMA (etilene-metilacrilato-glicidil me

4. Miscelazione e tempra di tecnopolimeri ad alta resistenza, come PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT ecc;

5. Irrigidimento mediante altre tecniche, come l'uso di resina sarinica (uno ionomero metallico di DuPont) o di nanoparticelle (come il nano-CaCO3);

La tempra dei polimeri modificati può essere ampiamente classificata nelle seguenti circostanze nella produzione industriale reale:

1. Per soddisfare le esigenze di utilizzo, la durezza della resina sintetica deve essere aumentata; ne sono un esempio il GPPS, il PP omopolimero, ecc;

2. Aumentare in modo significativo la tenacità dei polimeri, come il nylon, estremamente resistente, per soddisfare le esigenze di estrema tenacità e di utilizzo prolungato in situazioni di bassa temperatura;

3. Le prestazioni del materiale diminuiscono dopo la modifica della resina, come il riempimento e il ritardante di fiamma. È necessario procedere subito a un'efficace tempra.

La polimerizzazione per addizione a radicali liberi è tipicamente utilizzata per produrre polimeri di uso generale. I gruppi polari sono assenti dalle catene laterali e dalla catena principale della molecola. I tecnopolimeri possono essere irrobustiti con l'aggiunta di particelle di gomma ed elastomero per ottenere un maggiore effetto di irrobustimento. In genere, si ricorre alla polimerizzazione per condensazione. I gruppi polari si trovano nella catena laterale o nel gruppo terminale della catena molecolare. Può essere reso più tenace utilizzando particelle di gomma o elastomero funzionalizzate.

Diversi tipi di temperanti per le resine più frequentemente utilizzate

Cosa ne pensate, professionisti? Aumentare la capacità è il segreto per indurire la plastica.

In generale, quando sono esposte a forze esterne, le materie plastiche assorbono e rilasciano energia attraverso i processi di debonding dell'interfaccia, cavitazione e cedimento a taglio della matrice. Gli elastomeri ad alta compatibilità, ad eccezione delle resine polimeriche non polari, possono essere applicati direttamente. Per raggiungere l'obiettivo della tempra finale quando si utilizzano le particelle (stesso principio di compatibilità), le altre resine polari devono essere compatibilizzate con successo. I copolimeri di innesto sopra indicati interagiscono fortemente con la matrice quando vengono utilizzati come tenacizzanti, tra cui:

(1) La reazione di addizione tra il gruppo funzionale epossidico e il gruppo terminale idrossilico, carbossilico o amminico del polimero'avviene dopo l'apertura dell'anello.

(2) Meccanismo di tempra core-shell: la gomma ha un effetto di tempra mentre il gruppo funzionale esterno è completamente compatibile con i componenti;

(3) Meccanismo di tempra degli ionomeri: La rete di reticolazione fisica si crea quando gli ioni metallici e i gruppi carbossilati delle catene polimeriche si complessano, indurendo il materiale.

In realtà, questo approccio di compatibilizzazione può essere applicato a tutte le miscele di polimeri, se si considera il tenace come una classe di polimeri. La compatibilizzazione reattiva è una tecnologia che dobbiamo impiegare per creare miscele di polimeri vantaggiose per l'industria, come illustrato nella tabella seguente. Il termine "agente di tenacizzazione" si riferisce ora a qualcosa di diverso, come ad esempio un "compatibilizzante di tenacizzazione dell'interfaccia" Il termine "emulsionante" è piuttosto descrittivo!

In conclusione, la tempra delle materie plastiche è ugualmente significativa per le plastiche cristalline e amorfe, e le plastiche per uso generale, ingegneristiche e speciali stanno tutte migliorando la loro resistenza al calore, pur diventando più costose. Le richieste di resistenza al calore, all'invecchiamento, ecc. sono sempre più forti e rappresentano un importante banco di prova per le tecnologie di modifica e tempra delle materie plastiche. Tuttavia, il mantenimento di un'eccellente compatibilità con la matrice e i componenti è il fattore più cruciale e vitale!