پلاستیک های مهندسی ویژه، پلاستیک اصلاح شده چیست؟

پلاستیک های مهندسی ویژه، پلاستیک اصلاح شده چیست؟

پلاستیک های اصلاح شده به اضافه کردن مولکول های کوچک مواد غیر ارگانیک یا ارگانیک به پلیمرها (رشن ها) اشاره دارد.که خواص خاصی را به ارمغان می آورند (خواص پردازش مکانیکی) یا خواص خاصی را از طریق واکنش های فیزیکی یا شیمیایی بهبود می بخشند.

تکنولوژی ها و محصولات پلاستیک اصلاح شده

محصول اصلی پلاستیک اصلاح شده - پلاستیک اصلاح شده پر از پودر غیر ارگانیک
پلاستیک های اصلاح شده پر از پودر غیر ارگانیک چین از نظر تولید، تنوع، فناوری پردازش و نظریه اساسی در جایگاه پیشرو بین المللی قرار دارند.پودرهای غیر ارگانیک رایج شامل کربنات کلسیم هستند، تالک، کائولین، سولفات باریوم رسوب شده، وللاستونیت، بروسیت، ترمولیت، میکا و اکسید کلسیم.کل مقدار پودر غیر ارگانیک مورد استفاده برای پر کردن پلاستیک های اصلاح شده در چین هر ساله به 7-10 میلیون تن می رسد، که بیش از 70٪ آن کربنات کلسیم (کلسیم سنگین، کلسیم سبک) است، و سپس پودر تالک.

بزرگترین عملکرد پلاستیک های اصلاح شده پر از پودر غیر ارگانیک، صرفه جویی در منابع نفتی است. منابع نفتی چین نمی تواند نیازهای توسعه اقتصادی سریع را برآورده کند.و مقدار زیادی نفت و رزین هر ساله وارد می شودتنها پنج رزین اصلی کلی (PE، PP، PVC، PS، ABS) دارای حجم واردات سالانه بیش از 24 میلیون تن است. قیمت پودر غیر ارگانیک کمتر از 1/20 قیمت رزین کلی است.,و برای محصولات پلاستیکی، هزینه های مواد اولیه تقریباً 70٪ از کل هزینه ها را تشکیل می دهند.کاهش هزینه های مواد اولیه بدون تأثیر بر ظاهر و عملکرد محصولات نه تنها مزایای اقتصادی شرکت را افزایش می دهد، اما همچنین رقابت بازار را افزایش می دهد.

پلاستیک های اصلاح شده پر از پودر غیر ارگانیک نیز نقش مهمی در کنترل آلودگی سفید و حفاظت از محیط زیست دارند.نتایج تجربی نشان داده است که برای مواد بسته بندی و ظروف غذا که به راحتی بازیافت نمی شوند، در شرایط اطمینان از عملکرد و بهداشت، زمانی که مقدار پر کردن پودر غیر ارگانیک (به ویژه کربنات کلسیم) به 30٪ یا بیشتر می رسد،بعد از دفع آن ها به راحتی هضم می شوند.اگر به عنوان یک محصول بازیابی انرژی با ظرفیت پر کردن بالا استفاده شود، آسان برای سوختن، دارای نرخ بازیابی گرما بالا است و کمتر احتمال دارد باعث آلودگی ثانویه شود.پلاستیک های اصلاح شده پر از پودر غیر ارگانیک فقط برای کاهش مصرف رزین استفاده نمی شوند، صرفه جویی در منابع نفت، کاهش هزینه های مواد اولیه و به حداقل رساندن آلودگی محیط زیست. مهمتر از همه، آنها می توانند عملکردهای خاصی از مواد را فراهم کنند یا بهبود بخشند.که با روش های دیگر قابل جایگزینی نیست.

1、 نمایانترین آنها عبارتند از:

(1) تالک. پر کردن در رزین می تواند سفتی مواد را افزایش دهد و به طور گسترده ای در لوله های PE و PP استفاده می شود، که می تواند سفتی حلقه لوله را بهبود بخشد و قدرت فشرده سازی آن را افزایش دهد.

(2) کائولین: پلاستیک به طور کلی از کائولین کالسین شده ساخته شده است که می تواند عایق بندی را بهبود بخشد و تابش مادون قرمز مواد را مسدود کند.و فیلم های پلاستیکی برای بهبود عایق کابل ها و افزایش دمای داخل و روی زمین.

(3) پودرهای غیر ارگانیک با ساختارهای شبیه سوزن، مانند wollastonite، پودر tremolite (همچنین به عنوان پودر ترکیبی مانند سوزن نیز شناخته می شود) و برخی از موشک های کریستالی.مستربات تولید شده با افزایش قدرت و سختی مواد معمولا به عنوان مستربات تقویت شده یا تقویت شده شناخته می شود..

(4) میکا. می تواند به طور قابل توجهی سفتی، مقاومت گرما و عایق الکتریکی محصول را بهبود بخشد. سفتی افزایش یافته آن بهتر از پودر تالک است.و عایقش از کائولین بهتره.

(5) هیدرات منیزیم: این یک ضد شعله غیر ارگانیک طبیعی ارزان قیمت است که به طور فزاینده ای در هنگام استفاده از مجموعه هالوجن، به ویژه دیکابرومودیفنیل اتر، محدود می شود.هرچه خالصيت بروسيت بالاتر باشد، هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد، مقاومت در برابر شعله بهتر است. علاوه بر مقاومت در برابر شعله، بروکیت همچنین دارای خواص کاهش دود است.

(6) باروری از سولفات باریوم. آماده شده توسط روش های شیمیایی، خلوص می تواند به 99٪ برسد، سفیدی می تواند به بیش از 98٪ برسد، اندازه ذرات به طور کلی بیش از 10000 میش است.توزیع اندازه ذرات باریک است، ذرات نسبتا منظم و گرد هستند و مقاومت شیمیایی و گرما خوب است.مطالعات نشان داده اند که ارزش جذب روغن سولفات باریوم ریز شده بسیار کمتر از سایر پودرهای غیر ارگانیک است، فقط حدود 16، که جمع شدن و پراکنده شدن آن را دشوار می کند.پر کردن آن در پلاستیک تأثیر کمی بر خواص مکانیکی آن دارد و می تواند درخشندگی محصول را به طور قابل توجهی افزایش دهد. اثر روشن کننده بهتر از مواد روشن کننده معمولی است ، بدون بیش از حد طولانی مدت. هنگامی که در لوله های تخلیه ساختمان پر می شود ،می تواند تراکم لوله ها را افزایش دهد و اثر عایق صدا خوبی داشته باشد.

(7) زئولیت طبیعی: توانایی جذب قوی دارد، می تواند بوی محصول را از بین ببرد و تأثیر کمی بر قدرت محصول دارد.به عنوان یک ماده ضد عطر در مواد بازیافت شده استفاده می شود، اثر خوبي داره

2、 تجهیزات اصلاح شده پردازش پلاستیک

اصل اساسی پلاستیک های اصلاح شده، چه تغییر پر کردن، تغییر مخلوط کردن یا تغییر تقویت،این است که مرز رابط مواد با خواص مختلف را با کمک افزودنی ها از طریق روش های مکانیکی شکستن، و آنها را به یک بدن یکنواخت مخلوط کنید. هرچه به طور مساوی مخلوط شوند، اتصال رابط محکم تر و عملکرد مواد بهتر است.عملکرد ماشین آلات پردازش نقش بسیار مهمی در عملکرد و قدرت پلاستیک های اصلاح شده دارد.

با توجه به توسعه سریع پلاستیک های اصلاح شده، برای پاسخگویی به تقاضای بازار برای پلاستیک های اصلاح شده،صنعت پردازش ماشین آلات پلاستیکی چین نیز در 20 سال گذشته به پیشرفت سریع در تجهیزات پردازش پلاستیکی اصلاح شده دست یافته استدر اوایل دهه ۱۹۸۰، زمانی که masterbatch پر از کربنات کلسیم معرفی شد، در چین هیچ اکستردر دو پیچ نبود.و فقط دستگاه های اکستروژر تک پیچ می توانند برای تولید کلسیم کربنات masterbatch استفاده شوندتا کنون، سطح اکسترودرهای دو پیچ در چین به سطح پیشرفته بین المللی رسیده است، که نه تنها می تواند نیازهای تولید داخلی را برآورده کند، بلکه هر ساله مقدار زیادی صادر می کند.

علاوه بر به روز رسانی و تغییر مداوم دستگاه های دو پیچ برای پاسخگویی به تقاضا برای پلاستیک های اصلاح شده،صنعت ماشین آلات پلاستیکی نیز با موفقیت در حال تحقیق و توسعه یک پیچ اکسترودر و سه پیچ اکسترودر استبرای تغییر پر کردن پودر تصادفی، درمان فعال سازی سطح پودر به طور مستقیم بر کیفیت محصول تاثیر می گذارد. در حال حاضر،شرکت های تولید کننده ی پرکننده ی masterbatch عمدتاً از مخلوط کننده های با سرعت بالا برای درمان فعال سازی سطحی پودر های غیر ارگانیک استفاده می کنند.در سال های اخیر، شرکت های تولید کننده مخلوط کننده های با سرعت بالا با موفقیت تجهیزات تولید مداوم را به طور خاص برای درمان فعال سازی سطحی پودر های غیر ارگانیک توسعه داده اند.

در سال های اخیر، بسیاری از شرکت ها با موفقیت مخلوط کننده داخلی که در ابتدا در صنعت لاستیک استفاده می شد را برای تولید masterbatch پر کردن استفاده کرده اند و نتایج خوبی به دست آورده اند.مزاياي آن بهره وری تولید بالاست، صرفه جویی در برق، نیروی انسانی و افزودنی ها و کاهش آلودگی گرد و غبار. روش خاص این است که تمام مواد را با هم به مخلوط کننده داخلی با توجه به فرمول، بدون گرم کردن اضافه کنید.دمای به طور خودکار توسط فشار و نیروی برش قوی خود مخلوط کننده داخلی افزایش می یابد، و آن را برای حدود 12-15 دقیقه شکل داده می شود قبل از فشار به یک پیچ تک یا دو پیچ اکسترودر برای دانه ریزی. مخلوط کردن مواد و پلاستیک سازی در مخلوط کننده داخلی تکمیل می شود،که یک پیچ یا دو پیچ تنها نقش دانه دار را بازی می کند، بنابراین ساختار بسیار ساده تر از پیچ تک یا دو پیچ معمولی است.استفاده از فرآیند مخلوط کننده داخلی برای تولید پر کردن masterbatch از مشخصات مشابه می تواند هزینه های 150-180 یوآن در هر تن را صرفه جویی کند.

بر اساس گزارش های مربوطه، اخیراً یک نوع جدید از تجهیزات گرانولاسیون شبیه به فرآیند مخلوط کننده داخلی توسعه یافته است.که به جای مخلوط کننده داخلی از مخلوط کننده دو روتر استفاده می کندمواد پلاستیک شده مستقیماً از طریق روش دو مرحله ای به دانه گیری تک پیچ وارد می شوند و کل تجهیزات یکپارچه می شوند.

3、 مواد کمکی برای پردازش پلاستیک اصلاح شده

افزودنی ها مواد اولیه ضروری برای تولید پلاستیک های اصلاح شده هستند، چه تغییر پر کردن، تغییر مخلوط کردن، یا تغییر تقویت، که همه آنها به افزودنی ها وابسته هستند.انواع زیادی از افزودنی ها در پلاستیک های اصلاح شده استفاده می شود، از جمله عوامل اتصال، توزیع کننده ها، روان کننده ها (روغن سازی داخلی و خارجی) ، پلاستیک کننده ها، سازگار کننده ها، عوامل هسته ای،و مواد سفید کننده فلورسنتتوسعه پلاستیک های اصلاح شده باعث توسعه افزودنی ها شده است. هنگامی که در ابتدا تولید masterbatch پر از کربنات کلسیم انجام می شد، محصولات عامل اتصال در بازار وجود نداشت.اما در عوض از اسيد استياريك استفاده شدعوامل اتصال استر آلومینیوم برای اولین بار در سال 1984 معرفی شدند و به دلیل قیمت پایین ، رنگ روشن ، غیر سمی ، ثبات حرارتی خوب و استفاده آسان ، به سرعت ارتقا یافتند.استفاده از عوامل اتصال استر آلومینیوم نقش مهمی در بهبود عملکرد و کیفیت مستربات پر از پودر غیر ارگانیک داردپس از مواد اتصال استر آلومینیوم، یک سری از محصولات جدید عامل اتصال با عملکرد عالی، مانند عوامل اتصال سیلان، عوامل اتصال استر تیتانیوم، عوامل اتصال زمین نادر،ماده های اتصال اسید فسفیت، مواد اتصال کامپوزیت آلومینیوم/تایتانیوم و مواد اتصال پلیمر، برای محصولات اصلاح شده مختلف به طور متوالی توسعه یافته اند.عوامل اتصال نقش مهمی در عملکرد و کیفیت پلاستیک های اصلاح شده پر از پودر غیر ارگانیک دارند.

با پیشرفت مداوم و توسعه تئوری های علمی، برای پاسخ بهتر به تقاضای بازار، در سال های اخیر برخی از عوامل اتصال چند وظیفایی مانند تقویت کننده،سفت شدن، خنک کننده آب آمفیفیلی، مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش، و روشن کننده عوامل اتصال جدید.

با وجود پیشرفت و توسعه قابل توجهی در استفاده از وسایل کمک به پردازش پلاستیک های اصلاح شده، هنوز فاصله ای از نیازهای عملی وجود دارد،مثل حل مشکل جمع آوری پودرهای غیر ارگانیک در مقیاس نانو در پلاستیک.

4、 روند توسعه پلاستیک های اصلاح شده

1- پلاستیک سازی مهندسی عمومی، علیرغم افزایش مداوم محصولات جدید پلاستیک های مهندسی و اکتشاف زمینه های کاربرد،و کاهش مداوم هزینه ها به دلیل گسترش تجهیزات تولیدبا این حال، با توسعه مداوم و بلوغ تجهیزات و فناوری اصلاح،رزین های ترموپلاستیک عمومی به طور فزاینده ای از طریق اصلاحات مهندسی شده اند و برخی از بازارهای کاربرد پلاستیک های مهندسی سنتی را به دست آورده اند.

2با رشد فزاینده صنایع داخلی خودرو، برق، الکترونیک، ارتباطات و ماشین آلات، تقاضا برای پلاستیک های مهندسی اصلاح شده به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت.و انواع پلاستیک های مهندسی مقاوم در برابر حرارت به طور گسترده ای استفاده می شود.

3پلاستیک های مهندسی ویژه با هزینه پایین مانند پلی فنلین سولفید (PPS) ، پلی اتریمائید (PEI) ، پلی ایمائید (PI) ، پلی اتریترکتون (PEEK) ، ایمائید (PAI) ، پلی سولفون (PSU)و پلی فنیلن سولفون (PPSU)، به کاربرد های مهم در زمینه های تکنولوژی پیشرفته مانند الکترونیک، خودرو، هواپیمایی، ابزار، پتروشیمی، موشک،و هوافضا به دلیل خواص الکتریکی عالی آنها، مقاومت در برابر دمای بالا و ثبات ابعادی. برخی از آنها همچنین مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر تشعشعات، مقاومت شیمیایی و خواص مکانیکی خوبی دارند.

4فناوری نانوکامپوزیت فرصت های جدیدی را برای پلاستیک های اصلاح شده به ارمغان می آورد و تولید و استفاده از نانوکامپوزیت های پلیمری در آینده یک موضوع مهم خواهد بود.توسعه فناوری نانو به سرعت در حال پیشرفت است، و مواد نانو پلیمر، به عنوان یک شاخه مهم، در حال نشان دادن روند جدید در تحقیق و توسعه هستند.مزایای بالقوه نانوتکنولوژی دانشمندان را از بسیاری از کشورها به دنبال اکتشاف و تحقیقات مداوم می کند.برای مواد نانو پلیمر، به دلیل اندازه ذرات کوچک، سطح بزرگ و تجمع آسان ذرات پودر نانو،در هنگام تهیه ترکیبات پلیمر اصلاح شده با پودر نانو، به سختی می توان از طریق روش های مخلوط سازی معمولی از ترکیبات ساختاری نانو بهره برد.برای افزایش چسبندگی رابط بین افزودنی های نانو و پلیمرها و بهبود توانایی پراکندگی یکنواخت ذرات نانو، اصلاح سطح پودرهای نانو مورد نیاز است.عمدتا برای کاهش حالت انرژی سطحی ذرات، بار سطحی ذرات را از بین می برد، afinity بین نانوذرات و فازهای آلی را بهبود می بخشد و قطب پذیری سطحی نانوذرات را تضعیف می کند.

5توسعه افزودنی های جدید و کارآمد نیز یک جهت مهم برای توسعه پلاستیک های اصلاح شده است. علاوه بر افزودنی هایی که معمولاً در پردازش پلاستیک مانند تثبیت کننده های حرارتی استفاده می شوند.,آنتی اکسیدان ها، جذب کننده های UV، عوامل هسته ای، عوامل ضد استاتیک، توزیع کننده ها و مهار کننده های شعله، عوامل سخت کننده، تقویت کننده های مهار کننده شعله، سازگاری دهنده های آلیاژو افزودنی های دیگر نیز برای پلاستیک های اصلاح شده بسیار مهم هستند..

6توسعه عوامل فعال فعال فعال برای تولید فاز های پراکنده در مقیاس نانو در محل از طریق پیوند شیمیاییبه این ترتیب اتصال فاز های نانوی منتشر شده به زنجیره اصلی مولکول های پلیمر از طریق پیوند شیمیاییبا استفاده از تجهیزات و فرایندهای موجود برای شکل دادن فیلم، ورق و بطری پلاستیکی،محصولات بسته بندی پلاستیکی جدید می توانند به طور کارآمد و کم هزینه تولید شوند، که می تواند بازیافت و استفاده مجدد، بازیافت و دانه بندی برای استفاده مجدد. این یک نوع جدید از مواد بسته بندی پلاستیکی با مانع بالا با مفاهیم حفاظت از محیط زیست سبز است.

PRES بر تولید ذرات پلاستیکی مهندسی ویژه، تولید اصلاح، تولید ورق و تولید میله متمرکز است.پلاستیک های مهندسی ویژه تولید شده توسط PRES دارای قدرت و سختی خوبی هستند، مقاومت قوی در برابر اکسیداسیون و پیری و ارزش زیادی در استفاده. آنها سختی، سفتی، فشرده سازی و مقاومت در برابر لباس را افزایش می دهند و برای پردازش میله ها، ورق ها، پروفایل ها و غیره مناسب هستند.در نتیجه کاهش هزینه های تولید برای شرکت ها.