Mechanismus der Kunststoffzähigkeit und häufig verwendete Kunststoffzähigkeitsmittel

Modifizierte Kunststoffe spielen eine immer wichtigere Rolle und die Technologie zur Kunststoffverstärkung beschäftigt seit jeher die akademische Forschung und die Industrie.Heute lernen wir etwas über das Härten von Kunststoffen.

Drei Faktoren, die den plastischen Zähigkeitseffekt beeinflussen

1. Eigenschaften des Matrixharzes

Studien haben gezeigt, dass eine Verbesserung der Zähigkeit des Matrixharzes dazu beiträgt, die Zähigkeitswirkung von gehärteten Kunststoffen zu verbessern, und eine Verbesserung der Zähigkeit des Matrixharzes kann auf folgende Weise erreicht werden:

Erhöhen Sie das Molekulargewicht des Matrixharzes, um die Molekulargewichtsverteilung zu verengen;

Verbessern Sie die Zähigkeit, indem Sie die Kristallisation und Kristallinität sowie die Kristallgröße und -form kontrollieren.

Beispielsweise erhöht die Zugabe eines Nukleierungsmittels zu PP die Kristallisationsgeschwindigkeit und verfeinert die Körner, wodurch die Bruchzähigkeit verbessert wird.

2. Eigenschaften und Dosierung des Härtemittels

①.Der Einfluss der Partikelgröße der dispergierten Phase des Zähigkeitsmittels –

Bei Elastomer-gehärteten Kunststoffen sind die Eigenschaften des Matrixharzes unterschiedlich, und auch der optimale Wert der Partikelgröße der dispergierten Elastomerphase ist unterschiedlich.

Beispielsweise beträgt die optimale Partikelgröße von Gummi in HIPS 0,8–1,3 μm, die optimale Partikelgröße von ABS etwa 0,3 μm und die optimale Partikelgröße von PVC-modifiziertem ABS etwa 0,1 μm.

②.Der Einfluss der Menge des Zähigkeitsmittels – es gibt einen optimalen Wert für die Menge des zugesetzten Zähigkeitsmittels, der mit dem Partikelabstandsparameter zusammenhängt;

③.Einfluss der Glasübergangstemperatur des Zähigkeitsmittels – je niedriger die Glasübergangstemperatur allgemeiner Elastomere, desto besser die Zähigkeitswirkung;

④.Der Einfluss des Zähigkeitsmittels auf die Grenzflächenfestigkeit des Matrixharzes – der Einfluss der Grenzflächenbindungsfestigkeit auf die Zähigkeitswirkung ist bei verschiedenen Systemen unterschiedlich;

⑤.Der Einfluss der Struktur des Elastomer-Zähigkeitsverbesserers – abhängig von der Art des Elastomers, dem Vernetzungsgrad usw.

3. Die Bindungskraft zwischen den beiden Phasen

Die gute Bindungskraft zwischen den beiden Phasen kann dazu führen, dass die Spannung effektiv zwischen den Phasen übertragen werden kann, um mehr Energie zu verbrauchen, und die Gesamtleistung des Kunststoffs ist makroskopisch besser, insbesondere die Verbesserung der Schlagfestigkeit ist am bedeutendsten.

Normalerweise kann diese Bindungskraft als Wechselwirkungskraft zwischen zwei Phasen verstanden werden.Pfropfcopolymerisation und Blockcopolymerisation sind typische Methoden zur Erhöhung der Bindungskraft zweier Phasen.Der Unterschied besteht darin, dass sie durch chemische Synthese chemische Bindungen eingehen.

Wie Pfropfcopolymer HIPS, ABS, Blockcopolymer SBS, Polyurethan.Bei härtergehärteten Kunststoffen gehört es zur Methode des physikalischen Mischens, das Prinzip ist jedoch dasselbe.

Das ideale Mischungssystem sollte darin bestehen, dass die beiden Komponenten teilweise kompatibel sind und getrennt Phasen bilden und zwischen den Phasen eine Grenzschicht vorhanden ist.

In der Grenzschicht diffundieren die Molekülketten der beiden Polymere miteinander und es besteht ein deutlicher Konzentrationsgradient.Durch die Erhöhung der Kompatibilität zwischen den Mischkomponenten weist es eine gute Bindungskraft auf und verbessert dann die Diffusion, um die Grenzfläche zu dispergieren und die Dicke der Grenzflächenschicht zu erhöhen.Und hier ist die plastische Verfestigung auch die Schlüsseltechnologie zur Herstellung von Polymerlegierungen – die Polymerkompatibilitätstechnologie.

Was sind Kunststoffhärter?Wie teilen?

(1) Die Eigenschaften des Matrixharzes

1. Zähigkeit von Gummielastomeren: EPR (EPR), EPDM (EPDM), Butadienkautschuk (BR), Naturkautschuk (NR), Isobutylenkautschuk (IBR), Nitrilkautschuk (NBR) usw.; Geeignet für die Zähigkeitsmodifikation von Kunststoffharzen gebraucht;

2. Thermoplastische Elastomerverstärkung: SBS, SEBS, POE, TPO, TPV usw.;Es wird hauptsächlich zum Zähmachen von Polyolefinen oder unpolaren Harzen verwendet. Wenn es zum Zähmachen von Polymeren mit polaren funktionellen Gruppen wie Polyestern und Polyamiden verwendet wird, sollte ein Kompatibilisator zugesetzt werden.

3. Kern-Schale-Copolymer und reaktive Terpolymer-Zähigkeit:

ACR (Acrylate), MBS (Methylacrylat-Butadien-Styrol-Copolymer),

PTW (Ethylen-Butylacrylat-Glycidylmethacrylat-Copolymer), E-MA-GMA (Ethylen-Methylacrylat-Glycidylmethacrylat-Copolymer) usw.;

Es wird hauptsächlich zum Härten von technischen Kunststoffen und hochtemperaturbeständigen Polymerlegierungen verwendet.

4. Mischen und Härten hochfester Kunststoffe:

PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT usw.;Die Polymerlegierungstechnologie ist eine wichtige Methode zur Herstellung hochfester technischer Kunststoffe.

5. Zähigkeit durch andere Methoden: Zähigkeit durch Nanopartikel (wie Nano-CaCO3), Zähigkeit durch Sarinharz (DuPont-Metallionomer) usw.;

(2) In der tatsächlichen industriellen Produktion kann die Zähigkeit modifizierter Kunststoffe grob in die folgenden Situationen unterteilt werden:

1. Die Zähigkeit des Kunstharzes selbst reicht nicht aus und die Zähigkeit muss verbessert werden, um den Verwendungsanforderungen gerecht zu werden, z. B. GPPS, Homopolymer-PP usw.;

2. Die Zähigkeit von Kunststoffen deutlich verbessern, um die Anforderungen an Superzähigkeit und Langzeiteinsatz in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen zu erfüllen, wie z. B. superzähes Nylon;

3. Nach der Modifizierung des Harzes, z. B. Füll- und Flammschutzmittel, wird die Leistung des Materials verringert.Zu diesem Zeitpunkt muss eine wirksame Härtung durchgeführt werden.

Allzweckkunststoffe werden im Allgemeinen durch radikalische Additionspolymerisation hergestellt.Die Hauptkette und die Seitenkette des Moleküls enthalten keine polaren Gruppen.Beim Zähmachen können Gummipartikel und Elastomerpartikel hinzugefügt werden, um eine bessere Zähigkeitswirkung zu erzielen;

Technische Kunststoffe werden im Allgemeinen durch Kondensationspolymerisation gewonnen.Die Seitenketten oder Endgruppen von Molekülketten enthalten polare Gruppen.Beim Zähfestmachen können funktionalisierte Gummi- oder Elastomerpartikel zugesetzt werden, um eine höhere Zähigkeit zu erreichen.

Arten von Härtern für häufig verwendete Harze

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kunststoffverstärkung für kristalline Kunststoffe und amorphe Kunststoffe gleichermaßen wichtig ist und die Hitzebeständigkeit von Allzweckkunststoffen, technischen Kunststoffen und speziellen technischen Kunststoffen schrittweise verbessert wird und auch der Selbstkostenpreis steigt.

Auf diese Weise werden höhere Anforderungen an die Hitze- und Alterungsbeständigkeit des Zähigkeitsmittels gestellt und es stellt gleichzeitig eine große Bewährungsprobe für die Kunststoffmodifizierungs- und Zähigkeitstechnologie dar.

Und das Wichtigste und Kritischste ist die Aufrechterhaltung einer guten Kompatibilität mit der Matrix und den Komponenten!