Welche Aspekte gibt es bei der Anwendung der Kunststoffmodifizierungstechnologie?

Die Anwendung der Kunststoffmodifizierungstechnologie ist sehr breit gefächert. Sie ist untrennbar mit der Kunststoffmodifizierungstechnologie verbunden, um die Kosten von Kunststoffprodukten zu senken, die Leistung zu verbessern und die Funktion zu verbessern. Fast alle Eigenschaften von Kunststoffen können durch Modifikationsmethoden verbessert werden, wie z. B. das Aussehen, die Transparenz, die Dichte, die Genauigkeit, die Verarbeitbarkeit, die mechanischen Eigenschaften, die chemischen Eigenschaften, die elektromagnetischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit, die Alterungsbeständigkeit, die Verschleißfestigkeit, die Härte, die thermischen Eigenschaften, die Flammhemmung, die Barriere und andere Aspekte.

Das erfolgreichste chemisch modifizierte Produkt ist bekannt alsABS, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer. Bei der physikalischen Modifikationsmethode wurde eine neue Materialkategorie gebildet, nämlich verstärkte Verbundwerkstoffe. Aufgrund der einfachen und starken Anwendbarkeit physikalischer Modifikationsmethoden wie Füllen und Mischen werden solche Modifikationsmethoden in China häufig verwendet.

1. Landwirtschaftliche Kunststofffolien

Aus der landwirtschaftlichen Produktion weiß man, dass die Verwendung von Kunststoffprodukten für den Anbau von Pflanzenschutzmitteln und die Bewässerung eine der effektivsten Möglichkeiten zur Steigerung des Ernteertrags ist. In China wurden landwirtschaftliche Kunststoffe aus dem Anbau von mit Kunststofffolie bedeckten Pflanzen entwickelt. Derzeit ist Chinas landwirtschaftliche Mulchfolie nicht nur in Bezug auf Produktion und Abdeckungsfläche weltweit führend, sondern auch qualitativ stark verbessert. Die verwendete Folie hat sich von einer gewöhnlichen transparenten Folie zu einer vielseitigen und multifunktionalen Folie entwickelt, wie beispielsweise der Verwendung von Füllstoffmodifizierung zur Herstellung von isolierender Funktionsfolie. Die Isolierwirkung ist sehr signifikant.

Wie wir wissen, besteht die Aufgabe von Kunststofffolien in der Landwirtschaft darin, den Pflanzen eine gute thermische Umgebung zu bieten. Da es nachts besonders ungünstig für das Wachstum der Pflanzen ist, sind die Außentemperaturen niedrig. Um die Temperatur der Folie nachts zu verbessern, muss diese so eingestellt werden, dass sie verhindert, dass Wärme aus dem Boden im fernen Infrarot (11 bis 13 m) durch die Folie dringt.

Laut Infrarotspektrumanalyse absorbieren SiO2 und andere anorganische Materialien Ferninfrarot in diesem Band gut. Daher werden bei der Herstellung von wärmeisolierenden Agrarfolien häufig billige, leicht zu verarbeitende Kaolin-, Glimmer- und andere Füllstoffe als Zusatz zu Folien verwendet, damit die Temperatur im Kunststoffgewächshaus nachts um 1 bis 2 °C ansteigen kann.

Die Entwicklung abbaubarer Kunststofffolien ist ein weiteres Beispiel für die Technologie zur Modifizierung von Füllungen. Die zunehmende Verbreitung und Anwendung von Kunststofffolien bringt zwar große Vorteile für die landwirtschaftliche Produktion, weckt aber auch große Besorgnis über die mögliche Verschmutzung des Bodens durch Kunststofffolien, die langfristig im Boden zurückbleiben.

2. Kunststoffprodukte für Verpackungen

Das in den 1970er Jahren auf den Markt gekommene lineare Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) weist aufgrund seiner Molekularstruktur hervorragende mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Reißfestigkeit auf. Allerdings ist seine Schmelzviskosität recht hoch, was die Verarbeitung erheblich erschwert. Durch Mischen von LLDPE und LDPE mit einem Massenanteil von 10 bis 50 % unter der Bedingung, dass die Ausrüstung nicht verändert wird, kann eine Verpackungsfolie mit besseren mechanischen Eigenschaften als LDPE hergestellt werden, ohne dass das Drehmoment der Ausrüstung erhöht werden muss.

Beispielsweise wird HDPE-Folie mit bis zu 30 % CaCO3 erfolgreich zur Herstellung von Müllsäcken verwendet.

3. Kunststoffprodukte für den täglichen Gebrauch

Kunststoffprodukte für den täglichen Gebrauch werden häufig in Schuhen, Taschen, Möbeln usw. verwendet. Erwähnenswert ist das hochtechnologisch hergestellte Kunstledergemisch, das eine hervorragende Weichheit und Luftdurchlässigkeit aufweist und dessen Leistung, Design und Farbe mit der von Leder vergleichbar sind. Es erfüllt nicht nur die Anforderungen an Schuh- und Taschenprodukte, sondern fördert auch die Entwicklung des oben genannten Marktes.

Bei der Herstellung von PVC-Kunstleder wird häufig CaCO3 als Füllstoff verwendet, und die Zugabemenge kann bis zu 50 % betragen. Neben CaCO3 können auch Kaolin, Kohlenstaubasche und Glasperlen als Füllstoffe verwendet werden. Die Zugabe von Füllstoff kann nicht nur die Kosten senken, sondern auch die Härte von PVC-Kunstleder verbessern und den Oberflächenglanz anpassen.

4. Baukunststoffprodukte

Konstruktionen mit Kunststoff-Ober- und Unterrohren, Gasrohren und Kunststoff-Türfenstern sowie alle Arten von Baukunststoff-Verzierungsmaterialien sind mittlerweile allgemein akzeptiert, ihr potenzieller Markt ist riesig. Baukunststoffprodukte bestehen meist aus PVC. Um die Schlagfestigkeit und Alterungsbeständigkeit von Kunststofftür- und -fensterprodukten zu verbessern, werden der Formel normalerweise 6 % Modifikator (Methacrylat-Essig-Butadien-Styrol)-Copolymer (MBS), chloriertes Polyethylen (CPE) und 4 % TiO2 zugesetzt.

Einerseits kann TiO2 als Pigment verwendet werden; andererseits kann es die UV-Beständigkeit verbessern und die Lebensdauer verlängern. Bessere mechanische Eigenschaften können durch Zugabe von etwa 5 % CaCO3 bei der Herstellung von PVC-Rohren erzielt werden.

5. Industrielle unterstützende Kunststoffprodukte

In Haushaltsgeräten, elektronischen Produkten, Autos, Post- und Telekommunikations-, Maschinen-, Transport- und anderen industriellen Hilfsprodukten wird Kunststoff aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wie geringe Dichte, Reibungsfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Isolierung und Wärmeisolierung in diesen Bereichen häufig verwendet.

Die Modifizierungstechnologie kann nicht nur die Leistung allgemeiner Kunststoffe verbessern, um die Anforderungen an Industriekunststoffe zu erfüllen, sondern auch einige Schwächen technischer Kunststoffe überwinden und strenge Anforderungen für den Einsatz erfüllen. Tatsächlich sind Industriekunststoffe einer der größten Bereiche der Kunststoffmodifizierung. PE- und PP-modifizierte Kunststoffe werden häufig in Industriezubehör verwendet. Die Anwendung von modifiziertem PE in Kommunikationskabeln und optischen Kabeln ist in den letzten Jahren ein wirksames Beispiel.

Wir wissen, dass an die Materialien für Kommunikationskabel und Glasfaserkabel hohe Anforderungen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit des Materials selbst und der Verarbeitungsleistung gestellt werden. Daher werden diese Materialien im Ausland in Form von Spezialmaterialien verkauft. In China gibt es keine Spezialmaterialien. Die Herstellung von Isoliermaterial, Mantelmaterial und Kabelmantelmaterial für Kommunikationskabel basiert auf einer Mischmodifizierungstechnologie.

Sie werden durch Mischen und Schmelzextrusion hergestellt, nachdem das Basisharz und das modifizierte Harz sowie die erforderlichen Additive und Verarbeitungshilfsmittel ausgewählt wurden. Das erhaltene HDPE-Kommunikationskabel-Isoliermaterial, LLDPE-Kommunikationskabel-Ummantelungsmaterial, MDPE-Kommunikationskabel-Isoliermaterial, LDPE-Kommunikationskabel-Isoliermaterial und LDPE-Kommunikationskabel-Ummantelungsmaterial kann die erforderlichen dielektrischen, niedrigen Temperaturbeständigkeits-, Oxidationsbeständigkeits-, Hitzebeständigkeits- und anderen Leistungsanforderungen der Kabelmaterialien vollständig erfüllen. HDPE-Kabelummantelungsmaterial kann die Anforderungen an die Verschleißfestigkeit und die Umweltspannungsrissbeständigkeit des optischen Kabelmaterials erfüllen.

Bei der Kabelextrusionsproduktion kann es an eine Extrusion mit niedriger und mittlerer Geschwindigkeit von 1200 m/min und eine Extrusion mit hoher Geschwindigkeit von 2400 m/min angepasst werden. PP ist einer der wichtigsten Universalkunststoffe mit geringer Dichte, Ungiftigkeit, Korrosionsbeständigkeit und anderen Vorteilen, in der Dosierung ist es nur PVC und PE unterlegen.

Seine Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen, seine hohe Schrumpfrate und andere Nachteile schränken jedoch seine Verwendung als Industrieprodukt ein. Daher wird häufig eine Modifizierungstechnologie eingesetzt, um seine verschiedenen Eigenschaften zu verbessern, insbesondere seine Zähigkeit. Die Modifizierung von PP umfasst hauptsächlich Copolymerisationsmodifizierung und Mischmodifizierung. Das modifizierte PP kann als Stoßfänger von leichten Fahrzeugen und Autos, Gehäuse von Haushaltsgeräten, Autolüfter usw. verwendet werden.

Der Stoßfänger muss eine gute Zähigkeit und Kältebeständigkeit aufweisen. PP kann mit Ethylen-Propylen-Dien (EPDM) und Polyolefin-Elastomer (POE) verstärkt werden. Im PP-POE-Talk-Verstärkungssystem kann die Schlagfestigkeit 300 J/m erreichen, wenn der POE-Gehalt 10 % beträgt. Bei einem POE-Gehalt von 15 % bis 25 % kann die Schlagfestigkeit 550 J/m erreichen, was den Anforderungen des Stoßfängers entspricht.

Durch die Zugabe von Talk werden die Schlageigenschaften des Systems verringert, aber seine Zugfestigkeit, sein Zugelastizitätsmodul und seine thermische Verformungstemperatur werden erheblich erhöht. Die Modifizierungstechnologie eignet sich nicht nur für allgemeine Kunststoffe, sondern auch für technische Kunststoffe mit besonderen Eigenschaften und ist auch eine gute Möglichkeit, die Eigenschaften von Materialien zu verbessern.

Wie wir wissen, weist Polytetrafluorethylen (PTFE) eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und Laugen sowie eine hohe Beständigkeit gegen Reibung und umweltbedingte Spannungsrisse auf, weist jedoch eine hohe Kriechneigung, Größeninstabilität und Verschleiß auf und weist in Verbindung mit der Schmelzviskosität eine hohe Viskosität auf, sodass es nicht für herkömmliche Extrusions- und Spritzgussverfahren verwendet werden kann.
Durch Zugabe eines Flüssigkristallpolymers (LCP) und einer Graphitmodifizierung, beispielsweise durch Zugabe von 10 % (Massenanteil) LCP PTFE-LCP-Legierung, wird die Verschleißfestigkeit im Vergleich zu reinem PTFE um fast das Hundertfache verbessert und das Material kann für verschleißfeste Teile verwendet werden.

Darüber hinaus kann durch die Zugabe von LCP zu Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMMPE) und HDPE die Schmelzviskosität erheblich reduziert werden, sodass das EXTRUSION-Verfahren zur Herstellung von UHMMPE-Rohren verwendet werden kann.