El concepto y desarrollo de plásticos modificados

Concepto: Los polímeros plásticos se convierten en polímeros plásticos que cumplen ciertos requisitos agregando aditivos funcionales, aditivos, rellenos, etc., o mezclando diferentes polímeros, usando métodos físicos, métodos químicos, o combinando orgánicamente diferentes métodos a través de equipos mecánicos Cosas.

Tecnología de modificación: utilice principalmente mezcla, relleno, endurecimiento, refuerzo, compatibilidad, retardante de llama, aleación y otras tecnologías para mejorar el retardo de llama, resistencia al envejecimiento, propiedades mecánicas, aspectos eléctricos, magnéticos, ópticos y térmicos de las características de la resina.

Basado en la ingeniería de plásticos en general y el alto rendimiento de los plásticos de ingeniería, el proceso de producción de plásticos modificados también introduce ciencia de vanguardia como la nanotecnología, la física de la materia condensada, la conservación de energía y la protección del medio ambiente, lo que aumenta aún más la amplitud y profundidad de la aplicación de productos plásticos y ahorra aceite. Medios favorables de recursos, reducción de costos de producción y aumento de beneficios económicos. Sus aplicaciones cubren industrias tradicionales como equipos de oficina, electrodomésticos, electrónica y electricidad, y campos de alta tecnología como tránsito ferroviario, instrumentos de precisión, aeroespacial y nuevas energías.

A partir de la comparación de las necesidades de las industrias tradicionales y de la alta tecnología, las necesidades de los campos de aplicación tradicionales prestan más atención al costo de los productos y la consistencia entre los diferentes lotes, mientras que el campo de la alta tecnología se centra en si el rendimiento del producto cumple con los requisitos. necesidades de diseño. En la actualidad, hay cientos de empresas dedicadas a plásticos modificados en China con decenas de miles de empleados. El desarrollo de mercados como el automóvil, los electrodomésticos y la iluminación ha hecho que el consumo de plásticos modificados aumente año a año, con una tasa de crecimiento promedio anual superior al 15%.

Tecnologías de puntos calientes y principios de modificación plástica

Aunque los plásticos modificados se pueden realizar mediante una variedad de métodos, el proceso de fabricación más comúnmente utilizado en la actualidad sigue siendo el llenado de plásticos o materiales compuestos de aleación de prensado. El proceso de producción involucra principalmente tecnología de refuerzo de fibra de vidrio larga, tecnología de mezcla y aleación y nanotecnología.

1. Tecnología reforzada con fibra de vidrio larga

La tecnología de refuerzo de fibra de vidrio larga consiste en incorporar fibras de vidrio en plásticos, obteniendo así ventajas sobre los metales comunes en términos de resistencia, tenacidad, peso y precio. La tecnología reforzada con fibra de vidrio larga se utiliza principalmente en el desarrollo de automóviles. Los plásticos modificados de alto rendimiento obtenidos pueden reemplazar algunas partes mecánicas de los automóviles, de modo que los automóviles pueden obtener un peso más liviano y rentable bajo ciertas condiciones de resistencia y facilidad de uso.

2. Tecnología de mezcla y aleación

La tecnología de mezcla y aleación se refiere a mezclar dos o más polímeros en una determinada proporción y luego mezclarlos para obtener oro mediante métodos químicos, físicos y de otro tipo. Los plásticos modificados obtenidos mediante esta tecnología suelen tener grandes mejoras en las propiedades de procesamiento, propiedades mecánicas, resistencia al calor, retardo de llama, etc., y son una de las variedades más activas en la industria del plástico. Son ampliamente utilizados en instrumentos de precisión y equipos de oficina. , Materiales de embalaje, materiales de construcción y otros campos.

3. Llenado y nanotecnología

La nanotecnología no solo puede ayudar a que los productos plásticos tengan una dureza y propiedades mecánicas más fuertes, sino que también puede dar a los plásticos nuevas propiedades y ampliar los campos de aplicación de los plásticos. Por ejemplo, varios plásticos modificados con materiales nanoinorgánicos en polvo tienen excelentes propiedades antienvejecimiento.

4. Tecnología degradable

Los plásticos siempre han sido un problema en la gobernanza medioambiental. Es difícil de degradar en la naturaleza, por lo que existe en el suelo durante mucho tiempo. Hoy en día, el concepto de protección del medio ambiente está profundamente arraigado en el corazón de las personas, y los productos plásticos modificados ecológicos y respetuosos con el medio ambiente, como los plásticos de almidón y los plásticos degradables, se han convertido en nuevos puntos calientes.

Los principales puntos de atención de la tecnología de reciclaje de modificaciones plásticas.

1. Compatibilidad de plásticos reciclados

Los plásticos reciclados comunes son: PVC, PE, PP, HIPS, ABS, AS, PMMA, PET, PBT, PC, PA6, PA66, POM, PPS, nailon de alta temperatura, EVA, TPU, TPE, etc. La compatibilidad es el principio de similitud y compatibilidad. En el caso de los materiales reciclados, la clave es comprender cuáles se pueden mezclar correctamente y cuáles no. A continuación se detallan los puntos clave a los que se debe prestar atención en la modificación de diferentes tipos de plásticos reciclados:

PE, tipo PP

El principio debe distinguirse entre HDPE (PE de baja presión), LDPE (PE de alta presión) y LLDPE (lineal). Hay relativamente pocos problemas con el uso mixto de LDPE y LLDPE, mientras que el uso mixto de los dos y HDPE tiene más problemas en la producción;

Para HIPS, ABS, AS, PMMA, no puede contener material PE, y para nailon, que contiene algo de PE, ayudará a resolver su absorción de agua, fácil clavado y otras propiedades;

Para el PP, en la modificación del reciclaje y la regeneración, parte del LDPE y el LLDPE se pueden contener de manera adecuada.

Categoría de PVC

Mezclado con parte de ABS y EVA puede aumentar su tenacidad. Por lo tanto, al producir PVC, ABS, EVA, etc. se pueden contener adecuadamente. En principio, a excepción de la aleación PVC / ABS, otros materiales no pueden contener PVC.

Tipo ABS

Para HIPS y ABS, no hay ningún problema con la compatibilidad entre los dos. La clave es que la dureza mixta de los dos se reduce en gran medida. Es difícil mejorar el impacto incluso si se agrega el agente endurecedor. A menos que se agregue el tercer componente para la aleación, se puede agregar el tercer componente. Resiliencia, por lo que los dos deben estar separados y no mezclados;

ABS y AS se pueden mezclar completamente, la clave es ajustar la relación de acuerdo con sus requisitos de tenacidad;

ABS, AS y PMMA se pueden mezclar para hacer ABS de alto brillo o se pueden agregar a láminas acrílicas para su uso.

Categoría PA

PA6 y PA66 se pueden mezclar completamente para ser modificados en materiales de ingeniería de nailon;

Para nailon de alta temperatura, evite mezclar en PA6 o PA66. Debido a que el nailon de alta temperatura tiene un punto de fusión relativamente alto, no puede fundirse en absoluto a la temperatura de procesamiento de PA6 o PA66.

Clase POM

El POM no se puede mezclar con otros materiales en principio, porque su temperatura de procesamiento es relativamente estrecha y fácil de degradar. Para las boquillas recuperadas de POM, se pueden usar endurecedores de TPU para mejorar su tenacidad.

2. Aleación de plásticos reciclados

Con respecto a los plásticos reciclados, algunas partes no se pueden separar por completo, y también podemos usar las propiedades de los plásticos reciclados para hacer aleaciones de plástico a partir de estos materiales reciclados o materiales reciclados que no se pueden separar para producir materiales modificados que cumplan con los requisitos. Por lo tanto, para conocerlos, es necesario comprender las aleaciones plásticas comúnmente producidas y sus compatibilizadores comúnmente usados.

3. Refuerzo de plásticos reciclados

Para el refuerzo de plásticos reciclados, a menudo se menciona el refuerzo de fibra de vidrio, pero es relativamente raro para plásticos reciclados como la fibra de carbono y la fibra de acero. Para el refuerzo de fibra de vidrio se deben realizar los siguientes puntos:

Aleación de PE / PP

Estos dos materiales son inherentemente compatibles. Para PE, en el caso de rigidez y resistencia al calor insuficientes, puede considerar agregar una parte de PP de manera adecuada (sujeto a experimentación);

Para la adición frecuente de PE en la modificación de PP, el objetivo principal es mejorar su tenacidad y reducir la cantidad de agente endurecedor POE;

Con respecto al costo del PE y PP reciclados, se pueden seleccionar elastómeros de poliolefina, EVA y POE reciclados para el endurecimiento.

Aleación de PA / PE

Aleación de PA / PE, este tipo de aleación no solo puede reducir la absorción de agua del nailon, sino que también mejora la flexibilidad del nailon reforzado. Este tipo de mercado de material reciclado es el tipo más común de película compuesta. Según el contenido de nailon diferente, la dirección de aplicación es diferente. Para el contenido de nailon inferior al 30%, se puede considerar que se consume en PE. Para el contenido de nailon superior al 30%, en principio, ideal para su uso en productos de nailon. Por ejemplo, el material de membrana compuesto reciclado con un contenido de nailon del 50%, en el nailon 6 reforzado con fibra de vidrio al 30%, añadiendo no más del 20% del material de membrana compuesto reciclado puede lograr un 30% de mejora de las propiedades físicas con el nuevo material de nailon 6.

Aleación ABS / PC

La aleación ABS / PC tiene buena resistencia mecánica, tenacidad y retardo de llama, y ​​se usa ampliamente en materiales de construcción, automóviles y aparatos electrónicos. Este tipo es el tipo que se utiliza en el mercado y tiene un gran número de regeneración. Los compatibilizadores comúnmente usados ​​tales como ABS, AS, PS, etc. se injertan con anhídrido maleico; copolímeros de acrilato, etc. Los agentes endurecedores son principalmente MBS y copolímeros de acrilato.

Aleación PC / PBT

La aleación PC / PBT tiene alta resistencia y alta tenacidad, y se usa ampliamente en automóviles, electrodomésticos, artículos deportivos y otras partes. Para los agentes endurecedores compatibles comúnmente utilizados, puede consultar los utilizados en PC y PBT, como injertos de metacrilato de metilo, copolímeros de acrilato, etc.

Aleación ABS / PMMA

La aleación ABS y PMMA, la aleación ABS / PA es un material con buena resistencia al impacto, resistencia química, resistencia al calor y fluidez. Se utiliza en piezas interiores de automóviles, paneles de instrumentos, herramientas eléctricas, equipos deportivos, cortadoras de césped, quitanieves y otras industrias.

Para el endurecimiento compatible comúnmente utilizado, puede referirse a ABS y nailon, como ABS-g-MAH, POE-g-MAH, etc.

Aleación ABS / PBT

La aleación ABS / PBT tiene buena resistencia al calor, fuerza y ​​fluidez, y es adecuada para partes interiores y exteriores de automóviles, partes exteriores de motocicletas y partes de apariencia de aparatos eléctricos. Para los agentes endurecedores compatibles comúnmente utilizados, puede consultar los que se utilizan en ABS y PBT, como los injertos de metacrilato de metilo.

Aleación ABS / PCTA

Las aleaciones ABS / PCTA (a menudo denominadas PET de baja temperatura) tienen una buena compatibilidad entre las dos. El sistema de compatibilidad de endurecimiento se puede considerar apropiadamente en base a la aleación ABS / PBT. Muchas de estas aleaciones se venden como ABS en el mercado.

Aleación ABS / PET

Aleación ABS / PET, la clave de este tipo de aleación es manejar la cristalinidad del PET. Al considerar su compatibilidad y endurecimiento, también debe considerar su cristalinidad. Por ejemplo, el sistema de compatibilidad de endurecimiento puede considerar el injerto de metacrilato de metilo. Es necesario seleccionar un agente nucleante y un lubricante apropiados teniendo en cuenta su procesabilidad.

Aleación HIPS / PPO

Aleaciones HIPS y PPO. Las dos aleaciones se pueden mezclar en cualquier proporción. La forma de juzgar el contenido de PPO puede ser mediante análisis de prueba o mediante una simple temperatura de distorsión por calor. Por ejemplo, la temperatura de distorsión por calor del 30% de HIPS es de aproximadamente 145 grados (Pure PPO es de aproximadamente 190 grados).

Para hacer frente a la unión superficial de la fibra de vidrio y el plástico, se debe agregar un agente de acoplamiento para tratamiento de superficies, como PP más fibra de vidrio, puede agregar un agente de acoplamiento KH-550, etc .; la otra es agregar un compatibilizador para el tratamiento de la conexión de la superficie, como PP más Se puede agregar fibra de vidrio con PP-g-MAH (anhídrido maleico injertado con PP) y así sucesivamente.

De acuerdo con los requisitos de resistencia, la fibra de vidrio con requisitos de alta resistencia es lo más delgada posible, como la fibra de vidrio común 988A, si no se enfatiza, generalmente es de 14 μ, y la resistencia de 10 μ-12 μ será mayor. Sin embargo, no es tan fino como sea posible. Cuanto más pequeñas y finas sean las mismas condiciones, más difícil será cortar y dispersar. Especialmente, PP y PE con baja viscosidad son más difíciles de cortar, lo que a veces conduce a dificultades en el estiramiento.

Las principales industrias exportadoras de plásticos modificados

1. Plásticos modificados para vehículos líderes en el transporte de pasajeros respetuosos con el medio ambiente

En un automóvil, hay muchas partes que necesitan usar plásticos modificados, como parachoques, tanques de combustible, volantes, molduras interiores, etc. El peso de los plásticos modificados utilizados en cada automóvil representa aproximadamente del 7% al 10% del peso del automóvil. propio peso, que va desde los 40 kg hasta los 90 kg. La proporción de plásticos modificados utilizados en automóviles en países desarrollados como Estados Unidos, Alemania y Japón está entre el 10% y el 15%, y algunos llegan incluso al 20%. Por ejemplo, los automóviles Audi A2, el peso total de las piezas de plástico ha alcanzado los 220 kg, lo que representa el 24.6% de su propio peso. .

Se puede ver que los plásticos modificados tienen un gran mercado en el campo de la fabricación de automóviles.

En la tecnología liviana, los compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono (CFRTP) preparados combinando las ventajas de los plásticos de ingeniería con resistencia a la corrosión, baja gravedad específica, resistencia al impacto, fácil moldeado y reutilización, se han preparado debido a su excelente desempeño. Ampliamente utilizado en el campo de la automoción, puede reemplazar piezas fabricadas con materiales metálicos tradicionales y materiales reforzados con fibra de vidrio, como los módulos frontales de automoción, la periferia del motor, la carrocería, el marco del asiento, el soporte de la batería, la carcasa de la batería eléctrica, etc. Por ejemplo , la serie PA reforzada con fibra de carbono desarrollada por Jinyang New Materials tiene un efecto de reducción de peso obvio, que puede lograr una reducción de peso del 10% -20%.

Además de los materiales ligeros, también se han empezado a utilizar ampliamente en el campo de la automoción materiales respetuosos con el medio ambiente, como los que no contienen pulverizadores y los de bajo olor. Los recubrimientos contienen una gran cantidad de COV (compuestos orgánicos volátiles). Los materiales libres de aerosol son materiales ecológicos que pueden reemplazar los recubrimientos tradicionales. Favorecidos por las políticas y el mercado, ahora son un material automotriz popular que se puede utilizar en paneles y rejillas de control automotrices. Partes como rejillas, guardabarros, parachoques y carcasas de espejos retrovisores también pueden presentar una textura metálica.

2. Demanda del tránsito ferroviario de plásticos modificados

El desarrollo del tránsito ferroviario en China avanza tan rápido como la velocidad del tren de alta velocidad de China. La creciente tasa de localización de los trenes de alta velocidad y de los trenes de alta velocidad, así como la mejora del confort de viaje, sin duda, plantean requisitos de rendimiento más altos para los materiales domésticos.

En el campo de los plásticos modificados, los materiales compuestos de poliamida tienen las características de alta elasticidad, autolubricación, resistencia al desgaste, resistencia al impacto, resistencia a la corrosión, etc., que pueden cumplir con los requisitos de rendimiento de cojinetesy desempeñan un papel en la seguridad, la alta velocidad y la carga pesada del transporte ferroviario. juegan un papel clave en.

Por ejemplo, SKF de Suecia utiliza material compuesto PA25 reforzado con fibra de vidrio al 66% para fabricar jaulas de cojinetes en cojinetes de turismos y cojinetes de motores de tracción de locomotoras. PA6 / PA66 de desarrollo nacional, como Jin Yang, tiene las características de alta elasticidad, resistencia al impacto, resistencia a la corrosión, fácil procesamiento y peso ligero. Se puede utilizar para jaulas de rodamientos, deflectores de medición, bloques de medición, juntas aislantes, manguitos de tubería, etc. Piezas.

3. La proporción de material de aviación nacional aumenta gradualmente

La industria de la aviación de China se ha visto limitada por otros y dependió de materiales importados. Durante mucho tiempo, los proveedores de materiales nacionales han podido producir muy pocos materiales que cumplan con los requisitos de rendimiento de la aviación.

Sin embargo, con la madurez cada vez mayor de las tecnologías de I + D de aviones nacionales como C919, Yun-20 y F-20, se ha llevado a cabo una serie de investigación y desarrollo de nuevos materiales simultáneamente en China. Se han roto cada vez más barreras técnicas y se han comenzado a fabricar cada vez más materiales domésticos de alto rendimiento. Aplicado al campo de la aviación. En la actualidad, los plásticos modificados desarrollados independientemente por nuestro país tienen las características de resistencia a altas temperaturas, autolubricación, resistencia a terremotos, resistencia química y resistencia al desgaste, etc., y se pueden utilizar para muchas partes como alas, soportes, superficies de fricción. , radomos y así sucesivamente. Además, Mecanizado PEEK Los materiales compuestos pueden reducir el peso de la aeronave y se han utilizado en las puertas de las cabinas de las aeronaves Airbus. En la actualidad, muchos proveedores nacionales cuentan con esta tecnología.

Enlace a este artículo: ¿Qué es el plástico modificado?

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