Plan pou optimize plis pou PE modifye ranfòse ak kabonat kalsyòm

Polietilèn (PE) se youn nan plastik ki atire plis atansyon nan pwodiksyon endistriyèl. Li gen avantaj tankou ekselan rezistans nan tanperati ki ba, rezistans a pifò korozyon asid ak alkali, bon estabilite chimik, bòdi rapid ak gwo operasyon. Li lajman itilize nan anbalaj, materyo konstriksyon, otomobil, byoloji ak lòt domèn. Sepandan, aplikasyon li pi lwen limite pa enpèfeksyon li yo tankou rezistans chalè pòv ak pwopriyete mekanik relativman ba.

CaCO3 ultrafin gen yon ti gwosè patikil epi li bon dispèsyon. Li gen avantaj pou diminye porositë ak vid nan plastik epi fè kontraksyon plastik yo pi inifòm. Li ranpli ak polietilèn, polistirèn, klori polivinil, ak polipropilèn. Pami lòt plastik, li ka amelyore dite, estabilite dimansyonèl ak rijidite pwodwi plastik yo.

Sepandan, yon gwo kantite etid montre ke sèlman itilizasyon kabonat kalsyòm oswa lòt materyèl ranpli pou ranpli polymère modifye oswa modifye lòt materyèl souvan pa bay pi bon rezilta yo, epi amelyorasyon pèfòmans lan relativman senp. Modifikasyon konpoze divès poud mineral ki pa metalik souvan gen pi bon efè epi li ka amelyore pèfòmans jeneral materyèl yo. Kounye a, gen pi plis aplikasyon rechèch.

Rechèch Yang Changyou ak lòt moun te fè montre ke nano-CaCO3 ka amelyore konpatibilite ak estabilite tèmik materyèl konpoze polietilèn, epi fib bagas (BF) ka amelyore kristalinite ak rezistans materyèl konpoze yo. Tou de ka efektivman amelyore pwopriyete mekanik ak pèfòmans mekanik materyèl konpoze yo.

01 Klasifikasyon polietilèn PE

PE divize selon estrikti chimik li, pwa molekilè relatif li ak metòd polimerizasyon li. Li ka divize prensipalman an twa kategori: polietilèn ki ba dansite (LDPE), polietilèn ki wo dansite (HDPE) ak polietilèn lineyè ki ba dansite (LLDPE).

▷Polyetilèn ki ba dansite

LDPE gen yon distribisyon pwa molekilè relatif laj, yon kristalinite ki ba, epi li sansib a konpòtman eklèsi tayisman. Li ka pwodui redi souch pandan pwosesis bòdi a, kidonk LDPE gen bon pwopriyete optik ak pwosesisabilite. Paske modil Young nan rejyon kristalin lan pi wo pase sa ki nan rejyon amorf la, rijidite ak fòs tansyon LDPE yo pi ba, men rezistans ak elongasyon nan kraze yo pi wo.
LDPE yo sitou itilize nan sache anbalaj plastik, fim agrikòl, pwodwi moule pa enjeksyon, elatriye.

▷Polyetilèn dansite wo

HDPE liy extrusion tiyo Li gen gwo rezistans, rijidite, ak pwopriyete mekanik, men li fasil pou vyeyi ak defòme, epi dite sifas li ba. HDPE ka itilize nan tiyo, bòdi piki, bòdi soufle, filè lapèch, kòd, fim anbalaj ak lòt pwodwi. HDPE gen bon izolasyon epi li ka itilize kòm materyèl vlope fil ak câbles, osi byen ke kèk kouvèti aparèy kay.

▷Polyetilèn lineyè ki ba dansite

LLDPE se yon nouvo kalite polietilèn ki te fèk devlope epi devlope rapidman nan dènye ane yo. Li se yon kopolimè etilèn ak yon olefin. Konpare ak polietilèn ki ba-dansite, polietilèn lineyè ki ba-dansite gen yon aparans ki sanble, bon enteprete sifas, pi bon rezistans nan tanperati ki ba, men transparans pòv. Kounye a, LLDPE penetre prèske tout mache polietilèn tradisyonèl yo, tankou fim, bòdi, tiyo, fil ak kab.

02 Modifikasyon polietilèn PE

Polietilèn sèl gen pwopriyete mekanik tankou rezistans ensifizan pou vyeyisman chalè, frajilite nan anviwònman tanperati ki ba, dite ki ba, ak rezistans enpak ki pòv. Se poutèt sa, tretman modifikasyon an dwe vize.

Kounye a, modifikasyon PE a gen ladan l sitou de metòd modifikasyon: modifikasyon chimik ak modifikasyon fizik. Nan modifikasyon fizik, modifikasyon amelyore ranpli a se yon melanj oswa yon materyèl konpoze ki prepare lè yo ajoute modifikatè nan polietilèn epi melanje pou amelyore sèten pwopriyete polietilèn oswa bay polietilèn nouvo pwopriyete.

Kounye a, materyèl ranfòsman inòganik yo itilize souvan gen ladan yo sitou kabonat kalsyòm, poud kwatz, fib farin bwa, pay diri/fib kann, silica, moustach, fib vè, kaolin, pèl vè, talk, grafit, nanotub kabòn, elatriye. Lè yo ajoute kalite materyèl ranfòsman sa a nan polietilèn, yo ka diminye depans yo epi amelyore rijidite, fòs, estabilite dimansyonèl, rezistans chalè, mayetis, konduktivite ak lòt pwopriyete pwodwi a.

Lè nou egzamine prensip li a, patikil inòganik yo gen gwo rezistans chalè ak fòs, epi patikil inòganik yo gen yon gwo enfliyans sou pwosesis kristalizasyon polietilèn nan. Kòm ajan nikleyasyon inòganik, yo ka afekte dirèkteman fòs, rèd ak rezistans chalè résine polietilèn nan ak lòt endikatè kle.

03 Kabonat kalsyòm modifye

Kabonat kalsyòm, kòm yon materyèl inòganik versatile, gen de dezavantaj lè yo itilize li avèk materyèl polymère:

Yon bò, sifas la idrofil ak oleofob, ak yon polarite fò, kontrèman ak polarite idrofob ak oleofil ki ba nan kò òganik la, li difisil pou konbine avèk matris polymère a;

Yon lòt bò, kabonat kalsyòm gen yon fòs lyezon ki fèb ak polymères epi li ka sèlman jwe yon wòl solubilizan. Twòp kabonat kalsyòm pral lakòz yon bès siyifikatif nan pèfòmans materyèl polymères yo, sa ki fè li difisil pou fabrike ak trete pwodwi yo.

Nan aplikasyon pratik, ta dwe gen yon bon lyezon entèfasyal ant kabonat kalsyòm ak polietilèn, epi gwosè patikil kabonat kalsyòm lan ta dwe piti epi dispèsyon an ta dwe bon. Se poutèt sa, kabonat kalsyòm lan dwe modifye.

Yo modifye kabonat kalsyòm ak yon ajan kouplaj titanat. Pati alkil ki nan ajan kouplaj la fasil pou idrolize epi konbine avèk -OH sou sifas kabonat kalsyòm lan pandan pwosesis modifikasyon an, sa ki ka fè pwopriyete sifas kabonat kalsyòm lan vin idrofob; Twa estrikti yo ka mele oswa konbine chimikman ak polymère a, kidonk amelyore konpatibilite entèfasyal ant kabonat kalsyòm ak polymère a epi estabilite reoloji ak dispèsyon kabonat kalsyòm nan sistèm nan, kidonk amelyore pwopriyete mekanik yo.

Prensip modifikasyon ajan kouplaj titanat la

04 Polietilèn modifye ranpli ak poud inòganik

Zuo Yinze et al. te itilize ajan kouplaj titanat (KH101) ak ajan kouplaj silan (KH570) respektivman pou modifye CaCO3 ak SiO2 kòm ranpli, epi yo te fè materyèl konpoze PE binè ak tenè ak HDPE kòm matris la. Rechèch la montre ke: dispèsyon nanopartikil modifye yo nan matris la amelyore, fenomèn aglomerasyon an redwi, epi rezistans tansyon ak rezistans enpak konpoze binè yo ogmante an premye epi answit diminye ak ogmantasyon kontni CaCO3 ak SiO2. Lè kantite dopan SiO2 a se 7% an pwa, pèfòmans konplè materyèl konpoze PE/SiO2 a se pi bon an; Lè kantite dopan CaCO3 la se 15% an pwa, pèfòmans konplè materyèl konpoze PE/CaCO3 la se pi bon an. Nan materyèl konpoze PE/CaCO3/SiO2 yo, lè kantite dopan kabonat kalsyòm ak SiO2 yo se 25% an pwa ak 7% an pwa, fòs tansyon an ak fòs enpak dan an ogmante pa 17.6% ak 34.5% respektivman, sa ki asire yon efè sinèjik epi reyalize pi bon rezilta. Pèfòmans jeneral.

Zhou Lin ak lòt moun te devlope materyèl konpoze pèfòmans segondè ak nano-kabonat kalsyòm melanje ak SBS/HDPE. Rechèch la te montre ke: fòs enpak, rezistans tansyon, ak elongasyon lè kase nano-kabonat kalsyòm ak melanj SBS/polietilèn dansite segondè yo ogmante ak ogmantasyon nano-kabonat kalsyòm lan. Chanjman nan fraksyon mas yo tout montre yon chanjman parabolik ak yon ouvèti anba. Piske pwopriyete enpak, rezistans tansyon, ak elongasyon lè kase melanj yo chanje fondamantalman senkronize, nou ka konkli ke nano-kabonat kalsyòm ka tou de ranfòse epi ranfòse melanj yo. Pèfòmans jeneral melanj lan optimal lè fraksyon mas nano-kabonat kalsyòm lan rive nan 15% nan mas total melanj lan.

Zhang Xiaoqian et al. te melanje diferan pwopòsyon moustach CaCO3 ak farin bwa ak HDPE pou prepare materyèl konpoze CaCO3/HDPE/farin bwa. Rechèch yo montre ke lè kantite dopan CaCO3 a se 7%, fòs tansyon an rive nan yon valè maksimòm 28.3MPa. Konpare ak materyèl konpoze HDPE/poud bwa (19.7MPa), li ogmante pa 43.7%, alòske fòs koube ak rezistans enpak la ogmante pa 19.2% ak 20.1%.