تعديل البولي بروبلين

نظرًا لمقاومة الصدمات الضعيفة ، ومقاومة الطقس السيئة ، وسوء الديكور السطحي ، والفجوة بين الوظيفة والاحتياجات الفعلية للبولي بروبلين من حيث الكهرباء والمغناطيسية والضوء والحرارة والاحتراق في درجات حرارة منخفضة ، يتم تعديل مادة البولي بروبيلين لتصبح At في الوقت الحاضر ، يعد تطوير معالجة البلاستيك هو المجال الأكثر نشاطًا والأكثر إنتاجية.

تعديل كيميائي PP

من خلال تعديل البلمرة المشتركة ، وتعديل الربط المتشابك ، وتعديل الكسب غير المشروع ، وإضافة عامل النواة ، وما إلى ذلك ، يتم تغيير مكون البولي بروبلين والبنية الجزيئية أو التكوين البلوري لتحسين خصائصه الميكانيكية ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة الشيخوخة وأداء آخر ، وتحسين أدائه الشامل و توسيع مجالات التطبيق.

(1) تعديل البلمرة المشتركة

تعديل البلمرة المشتركة هو تعديل يتم إجراؤه في مرحلة تخليق بروبيلين مونومر باستخدام محفزات مثل الميتالوسين. عندما يتم بلمرة المونومرات ، تتم بلمرة مونومرات الأوليفين المضافة معها للحصول على بوليمرات مشتركة عشوائية وكتلة بوليمرات مشتركة وبوليمرات مشتركة متناوبة. تم تحسين الخواص الميكانيكية والشفافية وسيولة المعالجة للبوليمر المتجانس PP. . يستخدم المركب المكون من محفز الميتالوسين حالة انتقالية ذات أشكال غير منتظمة كمركز نشط واحد لتحقيق تحكم دقيق في الوزن الجزيئي النسبي وتوزيعه ، ومحتوى كونومر ، وتوزيعه على السلسلة الرئيسية ، وشكل بلوري البوليمر. بناء.

(2) تعديل الكسب غير المشروع

جزيئات راتينج PP (البولي بروبلين) لها هيكل خطي بلوري غير قطبي مع نشاط سطح منخفض وغير قطبية. لها عيوب الطباعة السطحية الضعيفة ؛ ضعف التصاق الطلاء يصعب مزجها مع البوليمرات القطبية ؛ ويصعب أن يكون متوافقًا مع ألياف وحشو التسليح القطبية. تعديل الكسب غير المشروع هو إدخال المجموعات القطبية في سلسلة الجزيئات الكبيرة لتحسين المزج والتوافق والالتصاق PP ، والتغلب على أوجه القصور في المزج الصعب والتوافق الصعب والترابط الصعب. تحت تأثير البادئ ، يخضع مونومر التطعيم لتفاعل التطعيم أثناء الذوبان والخلط. البادئ يتحلل لينتج جذور حرة نشطة عند تسخينها ، صهرها وتسخينها. عندما تواجه الجذور الحرة النشطة مونومرات حمض الكربوكسيل غير المشبعة ، فإنها تعزز حمض الكربوكسيل غير المشبع بعد فتح الرابطة غير المستقرة لمونومر الحمض ، يتفاعل مع الجذور الحرة النشطة لـ PP لتكوين الجذور الحرة التطعيم ، والتي يتم إنهاؤها بعد ذلك بواسطة جزيء تفاعل نقل السلسلة. تشمل طرق تعديل الكسب غير المشروع الشائعة لـ PP: طريقة الذوبان ، طريقة المحلول ، طريقة المرحلة الصلبة ، طريقة التعليق ، إلخ. يتم استبدال ذرات الهيدروجين في السلسلة الجزيئية PP بعد تعديل الكسب غير المشروع لإظهار قطبية قوية. تعمل هذه المجموعات القطبية على تحسين توافق PP وتحسن بشكل كبير مقاومة الحرارة والخصائص الميكانيكية.

(3) تعديل التشابك

يعد تعديل الارتباط المتقاطع بشكل أساسي لتعديل البوليمرات الخطية أو المتغصنة إلى بوليمرات شبيهة بالشبكة من خلال طرق الربط المتقاطع. يمكن أن يؤدي تعديل الربط المتقاطع لـ PP (البولي بروبلين) إلى تحسين خصائصه الميكانيكية ومقاومة الحرارة والاستقرار المورفولوجي ، وتقصير دورة التشكيل. الطرق الرئيسية لتعديل الارتباط المتبادل للبولي بروبلين هي تعديل الارتباط المتبادل الكيميائي وتعديل الارتباط المتبادل للإشعاع. الاختلاف الرئيسي هو أن آلية الربط المتقاطع مختلفة والمصدر النشط مختلف ؛ يتم تحقيق تعديل الارتباط المتبادل الكيميائي عن طريق إضافة عامل مساعد للربط المتبادل. التعديل ، يتم تحقيق تعديل الارتباط المتبادل للإشعاع بشكل أساسي من خلال الإشعاع القوي أو الضوء القوي. نظرًا لمتطلبات تعديل الارتباط المتبادل للإشعاع لسمك PP ، فمن الصعب تعميم هذه الطريقة. في الوقت الحاضر ، تطورت طريقة تطعيم السيلان والتشابك بسرعة بسبب قدرتها على تحضير المواد ذات الخصائص الممتازة. تتميز PP التي يتم إنتاجها عن طريق تطعيم silane وطريقة الربط المتشابك بقوة عالية ، ومقاومة جيدة للحرارة ، وقوة ذوبان عالية ، واستقرار كيميائي قوي ، ومقاومة للتآكل. انه جيد.

التعديل المادي PP

في عملية الخلط والعجن ، تتم إضافة المضافات العضوية أو غير العضوية إلى مصفوفة PP (البولي بروبلين) للحصول على مركبات PP ذات الأداء الممتاز ، والتي تشمل بشكل أساسي: تعديل الملء ، وتعديل المزج ، إلخ.

(1) تعديل التعبئة

في عملية التشكيل PP ، يتم تعبئة مواد الحشو مثل السيليكات وكربونات الكالسيوم والسيليكا والسليلوز والألياف الزجاجية وما إلى ذلك في البوليمر لتحسين مقاومة الحرارة لـ PP وتقليل التكاليف وزيادة الصلابة وتقليل انكماش القولبة. لكن قوة التأثير واستطالة PP ستنخفض وفقًا لذلك. بصفتها ماكينة شارب غير عضوية غير معدنية ذات أداء ممتاز ، فإن الألياف الزجاجية لها سعر منخفض ، وعزل جيد ، ومقاومة قوية للحرارة ، ومقاومة جيدة للتآكل ، وقوة ميكانيكية عالية ، وتستخدم على نطاق واسع. تم تحسين خصائص PP المعدلة بواسطة حشوة الألياف الزجاجية بشكل كبير. ومع ذلك ، يمكن تحسين الخصائص الميكانيكية للمادة بشكل ملحوظ عندما تكون كمية الألياف الزجاجية حوالي 30٪ ؛ إذا كانت الكمية كبيرة جدًا ، فلن يتم تشريب جزء من الألياف الزجاجية بالكامل ، وسيكون أداء الترابط بين مصفوفة البوليمر وواجهة الألياف الزجاجية أسوأ. ، مما يؤدي إلى انخفاض في القوة الميكانيكية للمادة المركبة ، ومع زيادة إضافة الألياف الزجاجية ، ينخفض ​​أداء تدفق المادة المركبة ، مما يؤدي إلى صعوبة في أداء عملية تشكيل PP.

(2) مزج التعديل

مزج PP (البولي بروبلين) مع البولي إيثيلين ، اللدائن الهندسية ، اللدائن الحرارية أو المطاط ، إلخ ، لتحقيق طريقة تعديل لتحسين أداء PP. يتم الانتهاء من تعديل المزج في معدات المعالجة مثل الخلاطات الداخلية ، والمطاحن المفتوحة ، وأجهزة البثق ، وما إلى ذلك. العملية سهلة الضبط ، ودورة الإنتاج قصيرة ، والتكلفة منخفضة. يمكن أن يحسن التلوين ، المعالجة ، الاستاتيكية ومقاومة PP. خصائص مختلفة مثل التأثير. يمكن لمزج البوليمر توليف الأداء المتميز لكل مكون والتعويض عن أوجه القصور في كل مكون. تم تحسين الأداء العام للمزيج بشكل كبير ، ولكن مقاومة درجات الحرارة المنخفضة ومقاومة التقادم لمادة PP المعدلة المخلوطة لا تزال غير مثالية أثناء تعديل المزج ، قد تتسبب قوة القص في قطع جزء من سلسلة الجزيئات الكبيرة لتكوين جذور حرة وتشكيل الكسب غير المشروع أو كتلة البوليمرات. يمكن لهذه البوليمرات الجديدة أيضًا أن تتوافق بشكل فعال مع PP.

ضاعفت تقنية تعديل PP الخصائص الميكانيكية للمواد المركبة ، ووسعت بشكل كبير مجال تطبيق PP ، وحسنت فعالية تكلفة المنتجات ، وعززت العملية الهندسية لـ PP ، ووسعت PP من البلاستيك العام إلى مجال اللدائن الهندسية. ، مما يوسع نطاق تطبيقاته بشكل كبير. في السنوات الأخيرة ، تطور البحث في تقنية تعديل PP بشكل سريع ، وتم تطبيق المزيد والمزيد من التقنيات الجديدة على تعديل PP. تم تحسين الأداء الشامل لـ PP بشكل كبير ، وتم توسيع مجال التطبيق بشكل مستمر ، وآفاق التطوير واسعة جدًا.

(3) تعديل محسّن

يمكن أن تؤدي إضافة المواد الليفية إلى البلاستيك إلى زيادة قوة المواد البلاستيكية بشكل كبير ، لذلك يطلق عليه التعديل المحسن. يمكن للمواد ذات نسبة القطر إلى السماكة الكبيرة أن تزيد بشكل كبير من معامل الانحناء (الصلابة) للمواد البلاستيكية ، والذي يمكن أن يسمى أيضًا التعديل المحسن.

مواد التعزيز المستخدمة في تعديل تقوية PP (البولي بروبلين) هي بشكل أساسي الألياف الزجاجية ومنتجاتها ، بالإضافة إلى ألياف الكربون والألياف العضوية وألياف البورون والشعر الخشن ، إلخ. الألياف الزجاجية الخالية من القلويات والألياف الزجاجية ذات القلويات المتوسطة ، والتي تستخدم أكثر من غيرها الألياف الزجاجية الخالية من القلويات. يتم التحكم بقطر الألياف الزجاجية في نطاق 6-15 ميكرومتر ، ويجب ضمان أن يكون طول الألياف الزجاجية من 0.25 إلى 0.76 مم ، وهو ما لا يضمن أداء المنتج فحسب ، بل يجعل الألياف الزجاجية مشتتة جيدًا أيضًا . من المعتقد عمومًا أن تأثير التعديل يكون فقط عندما يكون طول الألياف الزجاجية في المنتج أكبر من 0.2 مم. يفضل أن يكون محتوى الألياف الزجاجية (جزء الكتلة) 10٪ إلى 30٪ ، وينخفض ​​الأداء عندما يتجاوز 40٪. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إضافة عامل اقتران العضوي يمكن أن يجعل الألياف الزجاجية و PP تشكل واجهة جيدة ، وتحسين معامل الانحناء ، والصلابة ، ودرجة حرارة تشوه الحمل للنظام المركب ، وخاصة ثبات الأبعاد.

نظرًا لأن PP المقوى بالألياف الزجاجية يمكن أن يحسن القوة الميكانيكية ومقاومة الحرارة ، ولأن PP المقوى بالألياف الزجاجية يتمتع بمقاومة جيدة لبخار الماء والمقاومة الكيميائية ومقاومة الزحف ، يمكن استخدامه كبلاستيك هندسي في العديد من المناسبات ، مثل شفرات المروحة وشبكة التسخين والمكره مضخة ، عاكس الضوء ، موقد كهربائي وغطاء سخان ، إلخ. بينما يتطور حجم إنتاج البولي بروبلين بسرعة ، يتم أيضًا تطوير عروض جديدة باستمرار ، بحيث يتغير اتساع وعمق تطبيقه باستمرار. في السنوات الأخيرة ، تم تحسينه أثناء تفاعل البلمرة أو التدابير المتخذة أثناء التحبيب بعد البلمرة. ظهرت بعض الأنواع الجديدة من البولي بروبلين ذات الخصائص الفريدة ، مثل البولي بروبلين الشفاف والبولي بروبيلين عالي القوة الذائب.

تعديل شفاف

إن تبلور مادة البولي بروبيلين (البولي بروبلين) هو السبب الرئيسي للعتامة. باستخدام ميل التجميد السريع لتجميد PP ، يمكن الحصول على فيلم شفاف. ومع ذلك ، بالنسبة للمنتجات ذات سمك جدار معين ، لا يمكن تبريد الطبقة الأساسية وتجميدها بسرعة بسبب نقل الحرارة. لذلك ، بالنسبة للمنتجات ذات السماكة المحددة ، لا يمكن توقع أن يؤدي التبريد السريع إلى زيادة الشفافية ، ويجب البدء في قانون التبلور والعوامل المؤثرة في PP.

يمكن أن يتمتع PP المعدل الذي تم الحصول عليه بوسائل تقنية معينة بشفافية ممتازة ولمعان سطحي ، ويمكن أيضًا مقارنته بالبلاستيك الشفاف المعتاد (مثل PET ، PVC ، PS ، إلخ) يعتبر البولي بروبلين الشفاف أكثر تفوقًا في درجة حرارة تشويه الحرارة المرتفعة ، وعمومًا أعلى من 110 درجة مئوية ، وبعضها يصل إلى 135 درجة مئوية ، في حين أن درجة حرارة تشويه الحرارة للمواد البلاستيكية الشفافة الثلاثة المذكورة أعلاه أقل من 90 درجة مئوية. نظرًا لمزايا الأداء الواضحة لـ PP الشفافة ، فقد تطورت بسرعة في العالم في السنوات الأخيرة. تتراوح مجالات تطبيقه من الضروريات المنزلية اليومية إلى المعدات الطبية ، من لوازم التعبئة والتغليف إلى الأواني المقاومة للحرارة (لتسخين الميكروويف) ، ويتم استخدامها بكميات كبيرة.

يمكن تحسين شفافية PP بالطرق الثلاث التالية:

(1) استخدام محفز ميتالوسين لبلمرة PP مع الشفافية ؛

(2) الحصول على PP شفافة من خلال البلمرة المشتركة العشوائية ؛

(3) إضافة معدل الشفافية (عامل النواة بشكل أساسي) إلى مادة البولي بروبيلين العادية لتحسين شفافيتها.

مادة البولي بروبيلين عالية القوة الذائبة

من عيوب البولي بروبلين انخفاض قوة الذوبان وضعف مقاومة الترهل. بشكل عام ، تظهر البوليمرات غير المتبلورة (مثل ABS و PS) سلوكًا مرنًا شبيهًا بالمطاط في نطاق درجة حرارة واسع ، بينما لا يظهر البولي بروبيلين شبه المتبلور. هذا النقص يجعل البولي بروبلين غير قادر على التشكيل الحراري في نطاق درجات حرارة واسع. نقطة التليين قريبة جدًا من نقطة الانصهار. بمجرد أن تصل إلى نقطة الانصهار ، تنخفض لزوجة الذوبان بشكل حاد ، كما تنخفض قوة الذوبان أيضًا بشكل حاد ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. . يشير البولي بروبيلين عالي القوة الذائب (HMSPP) إلى مادة البولي بروبيلين التي لا تتأثر قوة ذوبانها بدرجة الحرارة ومعدل تدفق الذوبان ، ولديها آفاق تطوير وتطبيق كبيرة.

HMSPP عبارة عن راتينج يحتوي على مادة البولي بروبيلين المتفرعة طويلة السلسلة ، والتي يتم تطعيمها خلال مرحلة ما بعد البلمرة. تبلغ قوة الذوبان لهذا البوليمر المتجانس 9 أضعاف مقاومة البوليمر المتجانس العادي مع خصائص تدفق مماثلة. عندما تتشابه الكثافة ومعدل تدفق الذوبان ، فإن قوة الخضوع ، ومعامل الانحناء ، ودرجة حرارة تشويه الحرارة ونقطة انصهار HMSPP أعلى من تلك الخاصة بالبولي بروبيلين العادي ، ولكن قوة التأثير المحززة أقل من تلك الخاصة بالبولي بروبيلين العادي.

ميزة أخرى لـ HMSPP هي أن لديها درجة حرارة تبلور أعلى ووقت تبلور أقصر ، مما يسمح بفك الأجزاء المشكَّلة بالحرارة عند درجة حرارة أعلى لتقصير دورة التشكيل. يمكن جعلها أكبر على معدات التشكيل الحراري العادية. نسبة التمدد ، حاوية رقيقة الجدران.

عند معدل إجهاد ثابت لـ HMSPP ، يبدأ إجهاد تدفق الذوبان في الزيادة تدريجياً ، ثم يزداد أضعافاً مضاعفة ، مما يظهر سلوكًا واضحًا لتصلب الإجهاد. عند حدوث الإجهاد ، تنخفض اللزوجة الممتدة للبولي بروبيلين العادي على الفور ، بينما تظل HMSPP مستقرة. يمكن أن تضمن قدرة تصلب الإجهاد لـ HMSPP أنها تحافظ على التشوه المنتظم أثناء التشكيل والتمدد ، بينما تتشوه PP العادية دائمًا من أضعف أو أكثر أجزاء الهيكل سخونة عند شدها ، مما يؤدي إلى عيوب مختلفة في المنتج ، أو حتى فشل في التكوين .

في الوقت الحاضر ، هناك طريقتان رئيسيتان لتحضير HMSPP: الأولى هي تعديل البولي بروبلين بمركبات أخرى بشكل تفاعلي ، والأخرى هي تعديل البولي بروبلين ببوليمرات أخرى. طرق التنفيذ المحددة هي بشكل أساسي طريقة الإشعاع ، طريقة البثق التفاعلي ، طريقة البدء في التطعيم أثناء البلمرة ، إلخ. في عملية تحضير HMSPP ، هناك مشكلتان رئيسيتان: تحلل البولي بروبيلين وهلامه. في الوقت نفسه ، هناك منافسة بين تطعيم البوليمر والبلمرة المتجانسة المونومر ، سلسلة البوليمر الرئيسية - كسر الرابطة والتشابك والتفرع. منافسة. العامل الرئيسي الذي يؤثر على قوة انصهار البوليمر هو هيكله الجزيئي. بقدر ما يتعلق الأمر بالبولي بروبلين ، فإن الكتلة الجزيئية النسبية وتوزيعها وما إذا كانت تحتوي على بنية سلسلة متفرعة تحدد قوة الذوبان. بشكل عام ، كلما زادت الكتلة الجزيئية النسبية ، اتسع توزيع الكتلة الجزيئية النسبي ، وزادت قوة الذوبان. يمكن لفروع السلسلة الأطول أن تزيد بشكل كبير من قوة ذوبان البولي بروبيلين المطعمة.

الراتنج الخاص HMSPP يحل المشكلة الصعبة المتمثلة في التشكيل الحراري العادي للبولي بروبيلين. يمكن تشكيل حاويات رقيقة الجدران ذات نسبة تمدد أكبر على معدات التشكيل الحراري العادية. نطاق درجة حرارة المعالجة واسع ، والعملية سهلة التحكم ، وسماكة جدار الحاوية موحدة. يمكن استخدامه لصنع حاويات الطعام بالميكروويف وحاويات التعقيم ذات درجة الحرارة العالية. يحتوي البولي بروبيلين العادي الممزوج بـ HMSPP على درجة حرارة معالجة أعلى وسرعة معالجة أعلى من مادة البولي بروبيلين العادية النقية ، وشفافية الفيلم المصنوع أفضل من البولي بروبيلين العادي. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن HMSPP لها خصائص تصلب إجهاد الشد ، ولفرعه طويل السلسلة تأثير على تنقية النواة البلورية.

يعتبر سلوك تصلب الإجهاد لـ HMSPP عاملاً رئيسيًا في تحقيق نسبة تمدد عالية وسرعة طلاء سريعة. استخدم HMSPP للحصول على سرعة طلاء أعلى وسمك طلاء أرق. HMSPP لديها قوة ذوبان عالية ولزوجة استطالة. تزداد لزوجته الاستطالة مع زيادة إجهاد القص والوقت. يعزز سلوك تصلب الإجهاد النمو المستقر للخلايا ، ويمنع تلف جدار المسام الدقيقة ، ويفتح بثق البولي بروبيلين. امكانية الرغوة.

على الرغم من أن البحث عن مادة البولي بروبيلين عالية القوة الذائبة بدأت في أواخر الثمانينيات ، فقد تم التعرف على خصائصه الممتازة المتنوعة ومزايا السعر المعقول ومجموعة واسعة من التطبيقات في جميع أنحاء العالم ، واستبدلت تدريجياً PS و ABS التقليديين. ، اتجاه تطوير اللدائن الهندسية ، و آفاق تطويرها واستخدامها واسعة.

يعتبر البولي بروبلين أحد المواد البلاستيكية المهمة للأغراض العامة ، وهو أسرع الأنواع نموًا من حيث الكمية المطلقة ، واتساع وعمق التطبيق. كصناعة بلاستيك معدلة ، كان أداء البولي بروبيلين عالي التكلفة والوظائف المتعددة والهندسة من المهام المهمة دائمًا أمامهم.