Введение
Повышая ударопрочность и вязкость инженерных пластмасс, упрочнители играют решающую роль в улучшении их механических свойств. Вы можете узнать больше о различных упрочняющих агентах, которые часто используются в инженерных пластиках, посетив сайт COACE. Выбор наилучшей альтернативы для изменения свойств инженерных пластмасс в различных промышленных целях требует понимания этих упрочняющих агентов.
Эластомеры
Благодаря своей исключительной способности поглощать энергию и гибкости эластомеры часто используются в качестве упрочнителей для инженерных пластмасс. Диффундируя внутрь полимерной матрицы и поглощая энергию удара, они действуют как микромасштабные модификаторы, повышая прочность материала. Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), стирол-бутадиен-стирол (SBS) и акрилонитрил-бутадиеновый каучук (NBR) - вот примеры часто используемых эластомеров. Инженерные пластмассы теперь обладают повышенной гибкостью и ударопрочностью, что делает их идеальными для таких областей применения, как автомобильные детали, спортивные товары и электрические корпуса.
Термопластичные эластомеры (ТПЭ)
TPE - это класс материалов с характеристиками, общими для термопластов и эластомеров. Они сохраняют эластомерные свойства, но при этом поддаются обработке расплавом, как термопласты. Создавая рассеянные домены внутри полимерной матрицы, ТПЭ выполняют функцию упрочнителей, повышая ударопрочность и удлинение при разрыве. Стирольные блок-сополимеры (СБС), такие как стирол-бутадиен-стирол (СБС) и стирол-этилен/бутилен-стирол (СЭБС), являются часто используемыми ТПЭ. TPE используются в медицинском оборудовании, потребительских товарах и автомобильных деталях.
Резиновые частицы с центральной оболочкой
Твердая оболочка окружает мягкий резиновый центр в частицах каучука с сердцевиной. Обеспечивая механизм рассеивания энергии при ударе, эти частицы служат в качестве упрочняющих агентов. В то время как твердая оболочка улучшает совместимость с полимерной матрицей и адгезию, мягкая сердцевина поглощает и рассеивает энергию удара. Инженерные пластики часто используются в автомобильных деталях, электрических корпусах и промышленных приложениях. Примерами таких материалов являются резиновые частицы с сердцевиной, такие как структуры с сердцевиной из акрилат-бутадиен-стирола (ABS) и полиметилметакрилата (PMMA).
Механические свойства инженерных пластмасс могут быть улучшены за счет использования наноструктурированных упрочняющих агентов, таких как наночастицы или нановолокна. Укрепление полимерной матрицы с помощью этих наноразмерных добавок повышает жесткость, прочность и вязкость. В качестве примера можно привести наночастицы глины, углеродные нанотрубки (УНТ) и графен. В высокоэффективных композитах, электронике и аэрокосмической промышленности используются наноструктурированные упрочняющие агенты.
Модификаторы воздействия
Модификаторы ударопрочности часто используются в качестве упрочняющих агентов для инженерных пластмасс. Способствуя рассеиванию энергии при деформации, они повышают ударопрочность. В качестве примера можно привести модификаторы ударной вязкости на основе акрила, акрилонитрил-этилен-пропиленового каучука (AEP) и хлорированного полиэтилена (CPE). Модификаторы ударопрочности часто используются в различных отраслях, включая потребительские товары, строительство и автомобильную промышленность.
Волокнистые упрочняющие агенты
Для повышения прочности и вязкости инженерных пластмасс используются волокнистые упрочнители, такие как арамидные и стеклянные волокна. Эти волокна служат в качестве арматуры, повышая устойчивость материала к ударам и распространению трещин. Волокнистые упрочнители чаще всего используются в конструкциях, автомобильных компонентах и композитных материалах.
Реактивные упрочняющие агенты
В процессе обработки или отверждения реактивные упрочняющие вещества вступают в химическую реакцию с полимерной матрицей, образуя ковалентные связи и повышая межфазную адгезию. В качестве примера можно привести функционализированные эластомеры, повышающие жесткость и ударопрочность, например, эпоксидный функционализированный каучук. В клеях, покрытиях и современных композитах часто используются реактивные упрочняющие составы.
Для улучшения механических свойств инженерных пластмасс необходимы упрочняющие добавки. В этой статье рассмотрены несколько видов упрочнителей, включая эластомеры, термопластичные эластомеры, частицы каучука в оболочке, наноструктурированные добавки, модификаторы удара, волокнистые агенты и реактивные модификаторы. Повышение ударопрочности, твердости и других желаемых характеристик возможно для каждого типа благодаря различным процедурам и преимуществам. При выборе наилучшей альтернативы для модификации инженерных пластмасс в соответствии с определенными промышленными требованиями необходимо понимать свойства, ограничения и общие области применения этих упрочняющих агентов. Разнообразие упрочняющих агентов и инженерных полимеров, для которых они могут использоваться, будет продолжать расти в результате дополнительных исследований и разработок в этой области.
