Plastik ekstruziya kristallari nima? Plastmassalarning kristallanish va kristallanish sifatini osongina nazorat qilishni o'rgatishning 4 usuli!

Plastmassalarning tarkibi ko'plab chiziqli, cho'zilgan polimer birikmalarining to'plamidir. Kristallanish darajasi (kristallanish) molekulalarning muntazam joylashish darajasi bilan, kristallanish darajasi esa rentgen nurlarining aks etishi bilan o'lchanadi. Organik birikmalarning tuzilishi murakkab, plastmassalarning tuzilishi esa undan ham murakkab, molekulyar zanjirlarning tuzilishi (chiziqli, bulbul, buklangan, spiral va boshqalar) juda xilma-xildir, shuning uchun ularning tuzilishi ham hosil bo'lishiga qarab juda katta farq qiladi. sharoitlar.

Yuqori kristallik darajasiga ega bo'lgan plastmassa kristalli plastmassa bo'lib, molekulalar orasidagi tortishish kuchlari osongina o'zaro ta'sir qiladi, bu esa uni kuchli plastmassaga aylantiradi. Kristallanish va to'g'ri tekislash uchun hajm kichikroq bo'ladi va qolipning qisqarishi va termal kengayishi katta bo'ladi. Shuning uchun, kristallik qanchalik baland bo'lsa, u kamroq shaffof bo'ladi, lekin u qanchalik kuchli.

Kristalli plastmassalar aniq erish nuqtasiga (Tm) ega va qattiq holatda molekulalar muntazam ravishda joylashadi, kuchliroq va taranglikda kuchliroqdir. Eritilganda hajm sezilarli darajada o'zgaradi va qattiqlashgandan keyin qisqarish osonroq bo'ladi, ichki stress osonlikcha chiqarilmaydi, tayyor mahsulot shaffof emas, shakllantirishda issiqlik tarqalishi sekin, sovuq qoliplarni ishlab chiqarishdan keyin qisqarish. kattaroq va issiq qoliplarni ishlab chiqarishdan keyin qisqarish kichikroq bo'ladi.
Kristalli plastmassalardan farqli o'laroq, kristalli bo'lmagan plastmassaning yana bir turi mavjud bo'lib, ular aniq erish nuqtasiga ega emas, molekulalar qattiq holatda tartibsiz joylashgan, erish paytida o'ziga xos hajm ko'p o'zgarmaydi, qattiqlashgandan keyin qisqarish oson emas, tayyor mahsulot shaffof bo'lib, materialning harorati qanchalik baland bo'lsa, u shunchalik sariq bo'ladi va qoliplash paytida issiqlik tez tarqaladi.

Kristalli plastmassalarning xususiyatlari quyidagilardan iborat:


1. Haroratni nazorat qilish usuli
a. erish harorati qanchalik past bo'lsa, erish harorati past bo'lsa, bir hil yadro hosil bo'lishiga ko'proq yordam beradi, kristalli o'sish nuqtasini oshiradi, bu kristallikni yaxshilashi mumkin, shuningdek, kristall hajmini kamaytirishi mumkin. Shuning uchun, plastisiyaning asosini ta'minlash uchun maxsus ishlov berish jarayonida erish harorati biroz pastroq bo'ladi, bu kristallanish uchun foydalidir.
b. Kristallanish darajasi va kristallanish sifati bo'yicha sovutish harorati sovutish harorati eng katta ta'sirga ega, kristallanishning sekin sovishini nazorat qilishning eng samarali tomoni bo'lib, kristallanish sohasidagi plastmassani uzoqroq turishi mumkin, shuning uchun kristallanish darajasi yuqori, lekin sekin sovutish, lekin qo'pol sharli kristall ishlab chiqarish oson, qattiqlik qattiqlik va qattiqlikka yordam bermaydi. Tez sovutish, bir tomondan, plastmassaning kristallanish zonasidan tez o'tishiga imkon beradi, bu esa kristallanish darajasini pasaytiradi; boshqa tomondan, kristallning qisqa o'sish vaqti tufayli, shuningdek, kristallanish hajmini yanada nozik qiladi, bu shaffoflik va qattiqlikni yaxshilashga yordam beradi. Amalda, sekin yoki tez sovutish qabul qilinadimi, mahsulot ishlash ehtiyojlariga bog'liq. Agar mahsulotning shaffofligi yuqori bo'lsa, uni tezda sovutish kerak; agar mahsulotning qattiqligi va qattiqligi yuqori bo'lsa, uni asta-sekin sovutish kerak.

2. Yadrolashtiruvchi vositani nazorat qilish usuli
Yadrolashtiruvchi vosita asosan heterojen yadrolanishni rag'batlantirish, kristall o'sish nuqtasini oshirish, kristallanishni oshirish va kristall zarralarini nozikroq qilish uchun qo'shiladi, buning natijasida zarba kuchi, rentabellik kuchi va yorqinligi yaxshilanadi.
Yadrolashtiruvchi moddalarning uch turi mavjud: noorganik, organik va polimer:
a. noorganik nukleating agenti noorganik yadroviy agenti talk uchun, shu jumladan: CaCO3, slyuda, noorganik pigmentlar, va hokazo .. Bu yadroviy moddalar plastik shaffofligiga ta'sir qiladi va shuning uchun shaffof mahsulotlar miqdori cheklangan bo'lishi kerak.
b. organik yadrolashtiruvchi moddalar organik yadro hosil qiluvchi moddalar: natriy, magniy, alyuminiy, titan va boshqa metall aromatik karboksilatlar, organik fosfatlar, sorbin kislotasi fermentlari va boshqalar.
c. organik polimer yadroviy agenti polimerning yuqori erish nuqtasi uchun organik polimer yadroviy agenti, masalan, vinil sikloalkanlar faqat PPda bo'lishi mumkin va hokazo.
Shunisi e'tiborga loyiqki, yaqinda yadrolashtiruvchi moddalar nafaqat kristal o'lchamini nozik qilish, balki kristallning o'ziga xos turini ham aniqlashi mumkinligi aniqlandi.

3. Stretching nazorat qilish usuli
ning cho'zilishiplastik filmva kristallangan choyshab mahsulotlari kristallarning parchalanishiga va kichikroq kristallar hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin va cho'zish yo'nalishi bo'ylab bir qator kristallar hosil qilishi mumkin, bu mahsulotlarning mustahkamligini yaxshilaydi va valentlik kuchini, yorqinligini, qattiqligini, to'siqni sezilarli darajada oshiradi. quvvat va boshqa xususiyatlar. Plastmassaning kristalli sifatini o'zgartirishi mumkin bo'lgan cho'zish usuli, uning kristalligini ham yaxshilashi mumkin.

4. Issiqlik bilan ishlov berishni nazorat qilish usuli
Bir tomondan issiqlik bilan ishlov berish kristallanishni yanada kuchaytirishi va kristallanishni oshirishi mumkin; boshqa tomondan, kristallanish sifatini yaxshilashi mumkin, shuning uchun shoshilinch kristallanishdan keyin qolgan kristallanish nuqsonlari to'liq ta'mirlanishi mumkin.
Issiqlik bilan ishlov berish har xil turdagi o'zaro o'zgarishlarning kristallanishini ham amalga oshirishi mumkin. Masalan, b kristalli o'z ichiga olgan PP mahsulotlari, erish nuqtasidan yuqori issiqlik bilan ishlov berish eriydi, qayta kristallanish, a kristalga aylanadi, 70 C dan yuqori issiqlik bilan ishlov berishda taklif qilingan olti burchakli kristal esa a kristalga aylantirilishi mumkin.

Misol tariqasida PA6 ni olaylik, uning mahsulotlarini issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, uning turli xossalari quyidagicha o'zgaradi:
a. 120'180 ℃ issiqlik bilan ishlov berish haroratida valentlik kuchi va 10'120 daqiqa ushlab turish vaqti, ishlov berish harorati va ushlab turish vaqtining oshishi bilan tortishish kuchi va o'sishning kengayishi bilan maksimal o'zgarish taxminan 10% ga yetishi mumkin.
b. 4 soat ushlab turish vaqtida zarba kuchi, davolash harorati 120 ℃ dan 140 ℃ gacha, zarba kuchi deyarli 60% ga kamaydi. Biroq, harorat 140 ° C dan oshib ketgandan so'ng, pasayish silliq edi. 180 haroratda, ushlab turish vaqti 10 daqiqadan 30 minutgacha uzaytirilganda, zarba kuchi ham 60% ga kamaydi. Saqlash vaqti 30 daqiqadan oshganidan keyin pasayish tekis bo'ladi.
c. ma'lum bir diapazonda qattiqlik, issiqlik bilan ishlov berish harorati va ushlab turish muddatini uzaytirish bilan qattiqlik asta-sekin o'sib bordi, eng yuqori o'sish taxminan 10% ni tashkil qiladi.
d. kristallik issiqlik bilan ishlov berish ikkilamchi kristallanishni rag'batlantirishi mumkin va shu bilan kristallanishni yaxshilashi mumkin. Izolyatsiya 4 soat davomida issiqlik bilan ishlov berish bilan binoning harorati ko'tariladi, kristallik ko'tariladi; biroz tezroq, 140 ℃ dan yuqori, biroz sekinroq boshlang. 180 ℃ issiqlik bilan ishlov berish haroratida, izolyatsiya vaqtining uzaytirilishi bilan bir xil kristallik boshlanishi; lekin izolyatsiya 120 daqiqadan ko'proq vaqt o'tgach, kristallik tez o'sadi.

Plastmassalardagi kristalllikni qanday aniqlash mumkin?
Uchta keng tarqalgan usul mavjud: zichlik usuli, XRD diffraktsiya usuli va DSC usuli.
DSC usuli ko'proq qo'llaniladi va aniqroq, so'ngra XRD usuli qo'llaniladi, bu kristallikni o'lchashdan tashqari, spektrga ko'ra har bir kristal turining tarkibini ham aniqlashi mumkin; zichlik usuli eng katta xatolikka ega va odatda faqat bir xil moddaning nisbiy kristalligini solishtirish uchun ishlatiladi.
Ushbu uchta usuldan tashqari, spektrogramma dasturi orqali oddiy hisoblashga asoslangan va kamdan-kam qo'llaniladigan infraqizil spektroskopiya usuli ham mavjud.