01 플라스틱의 인성 특성 분석
강성과는 반대로 인성은 품목의 변형이 얼마나 어려운지를 나타내는 품질입니다. 강성이 증가하면 변형 가능성은 감소하지만 인성이 증가하면 변형이 더 간단해집니다. 일반적으로 재료의 강성은 경도, 인장 강도, 영계수, 굴곡 강도 및 굴곡 계수를 결정하며, 반대로 인성은 파단 연신율과 충격 강도를 결정합니다. 충격 강도는 스플라인 또는 공작물이 충격을 견딜 수 있는 능력으로, 종종 스플라인이 부러지기 전에 견딜 수 있는 에너지의 양을 나타냅니다.
충격 강도는 스플라인의 형태, 테스트 절차 및 테스트 샘플의 상태에 따라 달라지므로 재료의 기본 속성으로 분류할 수 없습니다.
충격 테스트는 다양한 방법으로 수행할 수 있습니다. 시험 온도에 따라 상온 충격, 저온 충격, 고온 충격의 세 가지 유형의 충격 테스트가 있습니다. 또한 시료의 응력 상태에 따라 굽힘 충격(캔틸레버 빔 및 샤피 충격 포함), 인장 충격, 비틀림 충격, 전단 충격의 네 가지 유형의 충격 테스트가 있습니다. 절단 충격은 충격 횟수에 따라 높은 에너지의 단일 충격과 낮은 에너지의 다중 충격으로 나눌 수 있습니다. 다양한 재료 또는 응용 분야에 대해 다양한 충격 테스트 기법을 선택할 수 있으므로 비교할 수 없는 다양한 결과가 도출될 수 있습니다.
02 플라스틱 강화 메커니즘
플라스틱 강화에는 경질 강화제 강화와 연질 강화제 강화의 두 가지 유형이 있습니다. 엘라스토머에 의한 직접 에너지 흡수 이론, 수율, 균열 코어, 다중 열풍, 열풍 전단 밴드, 열풍 분기, Wu & #39의 이론 등이 강화 메커니즘의 예입니다. 열풍-전단 밴드 가설은 여러 실험 데이터를 만족스럽게 설명할 수 있어 많은 지지를 받고 있는 가설 중 하나입니다.
전단 밴드 가설에 따르면 고무 입자는 고무 강화 플라스틱 믹스 시스템에서 주로 두 가지 역할을 합니다:
한편으로는 집중된 스트레스의 부위로서 매트릭스에 많은 광기와 전단 밴드를 유발합니다;
다른 한편으로, 광기는 퍼지는 능력을 제한함으로써 파괴적인 골절로 발전하는 것을 예방할 수 있습니다.
전단 밴드는 광란이 끝날 때쯤 응력장에 의해 유도되어 광란을 멈추게 할 수 있습니다. 또한 전단 영역에 들어갔을 때 광란이 성장하는 것을 막습니다. 재료가 응력을 받을 때 많은 크레이지와 전단 밴드가 형성되고 성장하는 동안 에너지가 사용되며, 이는 재료의 인성을 증가시킵니다. 전단 밴딩은 좁은 목의 형성과 관련이 있는 반면, 크레이즈는 거시적으로 스트레스 미백 현상으로 나타납니다. 이 두 가지 현상은 다양한 플라스틱 기판에서 뚜렷한 거동을 보입니다.
03 플라스틱 강화 영향에 기여하는 요인
1. 매트릭스 레진 특성
연구에 따르면, 매트릭스 수지'의 경도를 높이면 강화 플라스틱의 강화 효과도 증가합니다. 결정화 및 결정화도, 결정 크기 및 모양 등을 관리하고, 매트릭스 수지의 분자량을 높여 분자량 분포를 좁히는 등 다음과 같은 방법을 사용하여 매트릭스 수지 & #39;의 인성을 높일 수 있습니다. 예를 들어, 폴리프로필렌(PP)에 핵 생성제를 첨가하면 결정화 속도가 빨라지고 입자 구조가 개선되어 재료의 파단 인성이 증가합니다.
2. 강화제 용량 및 특성 2.
A. 강화제 및 #39의 분산상 및 #39의 입자 크기 매트릭스 수지의 품질과 엘라스토머 및 #39의 분산상의 입자 크기의 이상적인 값은 엘라스토머 강화 플라스틱의 경우 다릅니다. 예를 들어, HIPS의 이상적인 고무 입자 크기는 0.8~1.3m, 이상적인 ABS 입자 크기는 약 0.3m, 이상적인 PVC 개질 ABS 입자 크기는 약 0.1m입니다.
B. 강화 유리 전이 온도 - 일반 엘라스토머의 유리 전이 온도가 낮을 때 강화 효과가 향상됩니다;
C. 강화제와 매트릭스 수지 사이의 계면 결합 강도로, 시스템에 따라 강화 효과에 다르게 영향을 미칩니다;
D. 엘라스토머 강화제의 구조는 엘라스토머의 종류, 가교 정도 등에 따라 달라집니다.
E. 강화제의 양 - 입자 거리 매개변수는 공급되는 이상적인 강화제의 양과 연결됩니다;
3. 두 위상을 하나로 묶는 힘 3.
플라스틱의 거시적으로 더 높은 전체 성능은 대부분 충격 강도의 증가에 기인하지만, 두 상 사이의 결합력이 좋으면 더 많은 에너지를 사용하면서 상 사이에 응력이 성공적으로 전달될 수 있습니다. 이 결합력은 일반적으로 두 상 사이의 상호작용으로 생각됩니다. 블록 및 그라프트 공중합은 두 상 사이의 결합력을 향상시키기 위해 자주 사용되는 기술입니다. 그라프트 및 블록 공중합과 같은 기술을 사용하여 화학적 결합을 생성한다는 점이 차이점입니다. 블록 공중합체의 예로는 HIPS, ABS, SBS 및 PUR이 있습니다.
경화된 폴리머의 물리적 블렌딩 범주에 속하지만 기본 아이디어는 동일합니다. 두 구성 요소는 어느 정도 호환성이 있어야 하며 이상적인 블렌딩 메커니즘에서 자체 단계를 만들어야 합니다. 단계 사이에는 인터페이스 레이어가 있습니다. 두 개의 폴리머 & #39; 분자 사슬은 계면 층에서 서로 확산되고 농도의 구배가 명확합니다. 혼합이 강화됨에 따라 구성 요소 & #39; 호환성은 강한 결합력을 가져와 확산을 개선하여 계면을 산란시키고 계면 층을 두껍게 만듭니다. 이 시점에서 폴리머 합금을 만드는 데 중요한 기술은 폴리머 호환성 기술이며, 여기에는 플라스틱 강화도 포함됩니다!
04 플라스틱을 강화하는 기술에는 어떤 것이 있나요?
EPR(에틸렌 프로필렌 디엔), EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔), 부타디엔 고무(BR), 천연 고무(NR), 이소부틸렌 고무(IBR), 니트릴 고무(NBR) 등이 강화 고무 엘라스토머의 예입니다. 모든 플라스틱 수지는 이 방법을 사용하여 더 단단해지도록 변형할 수 있습니다.
2. 열가소성 엘라스토머를 사용하여 SBS, SEBS, POE, TPO, TPV 등을 강화합니다. 주로 폴리올레핀 또는 비극성 수지를 강화하는 데 사용되며, 폴리에스테르 및 폴리아미드와 같이 극성 작용기를 가진 폴리머를 강화하는 데 사용할 경우 호환제를 첨가해야 합니다.
3. 반응성 삼원 공중 합체 및 코어-쉘 공중 합체의 강화 3.
ACR은 '아크릴레이트', MBS는 '메틸 아크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체', PTW는 '에틸렌-부틸 아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체' 등의 약자입니다. 대부분의 응용 분야는 기술 플라스틱과 고온 내성 폴리머 합금을 강화하는 데 사용됩니다.
4. 고강도 플라스틱의 강화 및 혼합
PC/ABS, PC/PBT, HIPS/PPO, PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, PPS/PA 등. 인성이 높은 엔지니어링 플라스틱은 대부분 폴리머 합금 기술을 사용하여 만들 수 있습니다.
5. 추가 강화 기술
사린 수지(듀폰 금속 이온화 물질) 강화, 나노 입자 강화(예: 나노-CaCO3 사용) 등.
자유 라디칼 첨가 중합은 일반적으로 범용 폴리머를 생산하는 데 사용됩니다. 극성기는 분자'의 측쇄와 주쇄에 존재하지 않습니다. 엔지니어링 플라스틱은 고무 및 엘라스토머 입자를 추가하여 강화 효과를 높일 수 있습니다. 일반적으로 축합 중합을 통해 이를 생성합니다. 극성기는 분자 사슬의 측쇄 또는 말단 그룹에서 발견됩니다. 기능성 고무 또는 엘라스토머 입자를 사용하여 더 강하게 만들 수 있습니다.
05 강화하기 전에 용량을 늘려야 한다는 것을 이해하는 방법
일반적으로 플라스틱은 외부 힘에 노출되면 계면 디본딩, 캐비테이션, 매트릭스 전단 항복 등의 과정을 통해 에너지를 흡수하고 방출합니다. 비극성 고분자 수지를 제외한 호환성이 높은 엘라스토머는 직접 적용할 수 있습니다. 입자 활용 시 최종 강화 목표를 달성하려면(동일한 호환성 원리) 다른 극성 수지를 성공적으로 호환시켜야 합니다. 위에 표시된 그라프트 공중합체는 다음을 포함하여 강화제로 활용될 때 매트릭스와 강하게 상호 작용합니다:
(1) 에폭시 작용기와 폴리머'의 말단 수산기, 카르복실기 또는 아민기 사이의 부가 반응은 고리가 열린 후에 일어납니다.
(2) 코어-쉘 강화 메커니즘 : 고무는 강화 효과가 있으며 외부 기능 그룹은 구성 요소와 완전히 호환됩니다;
(3) 아이오노머 강화 메커니즘: 금속 이온과 고분자 사슬의 카르복실레이트 그룹이 결합할 때 물리적 가교 네트워크가 생성되어 소재를 강화합니다.
실제로 이 호환성화 접근법은 강화제를 폴리머의 한 종류로 생각하면 모든 폴리머 블렌드에 적용될 수 있습니다. 반응적 호환성은 산업용으로 실용적인 폴리머 블렌드를 만들 때 반드시 사용해야 하는 방법입니다. 이제 "강화제"라는 용어는 각각 "계면 유화제" 또는 "강화 호환제"를 지칭합니다. 이름이 꽤 표현력이 좋습니다!
