Kaltsiy karbonat bilan mustahkamlangan modifikatsiyalangan polietilen PE uchun keyingi optimallashtirish rejasi

Polietilen (PE) sanoat ishlab chiqarishida eng ko'p e'tiborni tortgan plastmassalardan biridir. Bu past haroratga mukammal qarshilik, ko'pchilik kislota va gidroksidi korroziyaga chidamlilik, yaxshi kimyoviy barqarorlik, tez kalıplama va kuchli ishlashning afzalliklariga ega. U qadoqlash, qurilish materiallari, avtomobillar, biologiya va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.Biroq, uning keyingi qo'llanilishi zaif issiqlikka chidamlilik va nisbatan past mexanik xususiyatlar kabi kamchiliklari bilan cheklanadi.

Ultra nozik CaCO3 kichik zarracha hajmi va yaxshi dispersiyaga ega. Plastmassadagi teshiklar va bo'shliqlarni kamaytirish va plastmassaning qisqarishini yanada bir xil qilish afzalliklariga ega. U polietilen, polistirol, polivinilxlorid va polipropilen bilan to'ldirilgan. Boshqa plastmassalar qatorida plastik mahsulotlarning qattiqligi, o'lchov barqarorligi va qattiqligini yaxshilashi mumkin.

Shu bilan birga, ko'plab tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, o'zgartirilgan polimerlarni to'ldirish yoki boshqa materiallarni o'zgartirish uchun faqat kaltsiy karbonat yoki boshqa plomba moddalaridan foydalanish ko'pincha eng yaxshi natijalarga erishmaydi va ishlashni yaxshilash nisbatan oddiy. Turli xil metall bo'lmagan mineral kukunlarning birikma modifikatsiyasi ko'pincha yaxshi ta'sir ko'rsatadi va materiallarning umumiy ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Endi ko'proq va ko'proq tadqiqot ilovalari mavjud.

Yang Changyou va boshqalar tomonidan olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, nano-CaCO3 polietilen kompozit materiallarning muvofiqligi va termal barqarorligini yaxshilashi mumkin, va bagass tolasi (BF) kompozit materiallarning kristalliligi va mustahkamligini yaxshilashi mumkin. Ikkalasi ham kompozit materiallarning mexanik xususiyatlarini va mexanikasini samarali ravishda yaxshilashi mumkin. ishlash.

01 Polietilen PE ning tasnifi

PE kimyoviy tuzilishi, nisbiy molekulyar og'irligi va polimerizatsiya usuli bo'yicha bo'linadi. U asosan uchta toifaga bo'linishi mumkin: past zichlikdagi polietilen (LDPE), yuqori zichlikli polietilen (HDPE) va chiziqli past zichlikli polietilen (LLDPE).

▷Past zichlikdagi polietilen

LDPE keng nisbiy molekulyar og'irlik taqsimotiga ega, past kristallik xususiyatiga ega va kesishning noziklashuviga sezgir. Kalıplama jarayonida shtammning qattiqlashishini keltirib chiqarishi mumkin, shuning uchun LDPE yaxshi optik xususiyatlarga ega va ishlov berish qobiliyatiga ega.Chunki kristalli hududning Young moduli amorf hududga qaraganda ancha yuqori, LDPE ning qattiqligi va kuchlanish kuchi pastroq, lekin sinish paytida qattiqlik va cho'zilish yuqori.
LDPE asosan plastik qadoqlash paketlari, qishloq xo'jaligi plyonkalari, qarshi kalıplanmış mahsulotlar va boshqalarda qo'llaniladi.

▷Yuqori zichlikdagi polietilen

HDPE quvur ekstruziya liniyasi yuqori qattiqlik, qattiqlik va mexanik xususiyatlarga ega, lekin u qarish va deformatsiya qilish oson va uning sirt qattiqligi past.HDPE quvurlar, inyeksion kalıplama, puflash, baliq ovlash tarmoqlari, arqonlar, qadoqlash plyonkalari va boshqa mahsulotlarda qo'llanilishi mumkin. HDPE yaxshi izolyatsiyaga ega va simlar va kabellar, shuningdek, ba'zi maishiy texnika korpuslari uchun o'rash materiali sifatida ishlatilishi mumkin.

▷Lineer past zichlikdagi polietilen

LLDPE yangi turdagi polietilen bo'lib, so'nggi yillarda yangi ishlab chiqilgan va jadal rivojlanmoqda. Bu etilen va olefinning kopolimeridir. Past zichlikdagi polietilen bilan solishtirganda, chiziqli past zichlikli polietilen o'xshash ko'rinishga ega, yaxshi sirt porlashi, past haroratga chidamliligi yaxshi, ammo shaffofligi yomon.

02 Polietilen PE modifikatsiyasi

Yagona polietilen issiqlikning qarish qarshiligining etarli emasligi, past haroratli muhitda mo'rtlik, past qattiqlik va yomon zarba qarshiligi kabi mexanik xususiyatlarga ega. Shuning uchun modifikatsiyani davolash maqsadli bo'lishi kerak.

Hozirgi vaqtda PE modifikatsiyasi asosan ikkita modifikatsiya usulini o'z ichiga oladi: kimyoviy modifikatsiya va fizik modifikatsiya. Jismoniy modifikatsiyada, to'ldirishni kuchaytiruvchi modifikatsiya polietilenga modifikatorlarni qo'shish va polietilenning ma'lum xususiyatlarini yaxshilash yoki polietilenga yangi xususiyatlarni berish uchun aralashtirish orqali tayyorlangan aralash yoki kompozit materialdir.

Hozirgi vaqtda keng tarqalgan ishlatiladigan noorganik plomba moddalari asosan kaltsiy karbonat, kvarts kukuni, yog'och uni tolasi, guruch somoni / shakarqamish tolasi, silika, mo'ylov, shisha tola, kaolin, shisha boncuklar, talk, grafit, uglerod nanotubalari va boshqalarni o'z ichiga oladi. mahsulotning barqarorligi, issiqlikka chidamliligi, magnitlanishi, o'tkazuvchanligi va boshqa xususiyatlarini yaxshilash mumkin.

Uning printsipini o'rganadigan bo'lsak, noorganik zarralar yuqori issiqlikka chidamlilik va kuchga ega va noorganik zarralar polietilenning kristallanish jarayoniga katta ta'sir ko'rsatadi. Noorganik yadroviy moddalar sifatida ular polietilen qatronining mustahkamligi, qattiqligi va issiqlikka chidamliligiga va boshqa asosiy ko'rsatkichlarga bevosita ta'sir qilishi mumkin.

03 Kaltsiy karbonat o'zgartirilgan

Kaltsiy karbonat ko'p qirrali noorganik plomba moddasi sifatida polimer materiallardan foydalanganda ikkita kamchilikka ega:

Bir tomondan, sirt hidrofilik va oleofobik, kuchli qutbli, organik tananing hidrofobik va oleofil past polaritesidan farqli o'laroq, polimer matritsasi bilan birlashtirish qiyin;

Boshqa tomondan, kaltsiy karbonat polimerlar bilan zaif bog'lanish kuchiga ega va faqat erituvchi rol o'ynashi mumkin. Haddan tashqari kaltsiy karbonat polimer materiallarining ishlashini sezilarli darajada pasayishiga olib keladi, bu esa mahsulotlarni ishlab chiqarish va qayta ishlashni qiyinlashtiradi.

Amaliy qo'llashda kaltsiy karbonat va polietilen o'rtasida yaxshi o'zaro bog'liqlik bo'lishi kerak va kaltsiy karbonatning zarracha hajmi kichik bo'lishi kerak va disperslik yaxshi bo'lishi kerak. Shuning uchun kaltsiy karbonatni o'zgartirish kerak.

Kaltsiy karbonat titanat biriktiruvchi vosita bilan o'zgartiriladi. Birlashtiruvchi vositadagi alkil qismi modifikatsiyalash jarayonida kaltsiy karbonat yuzasida gidrolizlanishi va -OH bilan birlashishi oson, bu kaltsiy karbonatning sirt xususiyatini hidrofobik holga keltirishi mumkin; Uchta tuzilma polimer bilan o'ralgan yoki kimyoviy jihatdan birlashtirilishi mumkin, shu bilan kaltsiy karbonat va polimer o'rtasidagi interfaal muvofiqlikni va tizimdagi kaltsiy karbonatning reologiyasi va dispersiya barqarorligini yaxshilaydi, shu bilan mexanik xususiyatlar va mexanik xususiyatlarni yaxshilaydi.

Titanat biriktiruvchi vositani modifikatsiya qilish printsipi

04 Noorganik kukun bilan to'ldirilgan modifikatsiyalangan polietilen

Zuo Yinze va boshqalar. To'ldiruvchi sifatida CaCO3 va SiO2 ni o'zgartirish uchun mos ravishda titanat biriktiruvchi agent (KH101) va silan biriktiruvchi agent (KH570) ishlatilgan va matritsa sifatida HDPE bilan ikkilik va uchlik PE kompozit materiallari ishlab chiqarilgan. ikkilik kompozitlarning kuchi va zarba kuchi birinchi navbatda ortadi, keyin CaCO3 va SiO2 miqdori ortishi bilan kamayadi. SiO2 ning doping miqdori 7wt% bo'lsa, PE / SiO2 kompozit materialining keng qamrovli ishlashi eng yaxshisidir; CaCO3 ning doping miqdori og'irligi 15% bo'lsa, PE/CaCO3 kompozit materialining keng qamrovli ishlashi eng yaxshisidir. PE/CaCO3/SiO2 kompozit materiallarida kaltsiy karbonat va SiO2 ning doping miqdori og'irligi 25% va SiO2 og'irligi 7% bo'lsa, ta'sir kuchi 13% ga oshmaydi va 13% ga oshmaydi. mos ravishda sinergik ta'sirni ta'minlash va yaxshi natijalarga erishish. Umumiy ishlash.

Chjou Lin va boshqalar SBS/HDPE bilan aralashtirilgan nano-kaltsiy karbonatli yuqori samarali kompozitsion materiallarni ishlab chiqdilar. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki: nano-kaltsiy karbonat va SBS / yuqori zichlikdagi polietilen aralashmalarining zarba kuchi, tortishish kuchi va uzilishdagi cho'zilishi nano-kaltsiy karbonatning ko'payishi bilan ortdi. Massa ulushidagi o'zgarishlarning barchasi parabolik o'zgarishni ko'rsatadi va pastga qarab ochiladi. Aralashmalarning ta'sir qilish xususiyatlari, tortishish kuchi va cho'zilishi asosan sinxron ravishda o'zgarganligi sababli, nano-kaltsiy karbonat aralashmalarni qattiqlashtirishi va mustahkamlashi mumkin degan xulosaga kelish mumkin. Nano-kaltsiy karbonatning massa ulushi aralashmaning umumiy massasining 15% ga yetganda, aralashmaning umumiy ishlashi optimal hisoblanadi.

Chjan Xiaoqian va boshqalar. CaCO3 / HDPE / yog'och unidan kompozit materiallarni tayyorlash uchun yog'och uni va HDPE bilan CaCO3 mo'ylovlarining turli nisbatlarini aralashtirdi. Ularning tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, CaCO3 ning doping miqdori 7% bo'lsa, tortishish kuchi 28.3MPa maksimal qiymatga etadi. HDPE / yog'och kukunli kompozit material (19.7MPa) bilan solishtirganda, u 43.7% ga, egilish va zarba kuchi esa 19.2% va 20.1% ga oshdi.