Jak vybrat vhodný polymerový modifikátor pro různé plastové aplikace?

Vaše pryskyřice splňuje údaje uvedené v technickém listu. Přitom díl na výrobní lince praská. To vidím často, a řešení obvykle začíná přídavkem modifikátoru.

Vyberte si polymerový modifikátor v třech krocích. Označte základní pryskyřici. Definujte problém s výkonem. A pak ověřte, jak se modifikátor chová ve vašem procesu. Modifikátor, který vyhovuje všem třem parametrům, zlepší výrobek, aniž by změnil celý systém pryskyřice.

Většina poruch, které vidím, nesouvisí s nekvalitními materiály. Vznikají v důsledku použití kvalitního materiálu na špatném místě. Dovolte mi vám ukázat, jak se tomu vyhnout.

Jaké problémy mohou řešit polymerové modifikátory při výrobě plastů?

Křehká součástka stojí více než slabá. Odlomí se bez varování a vaši zákazníci si to všimnou jako první.

Polymerové modifikátory řeší křehké selhání, nízkou rázovou pevnost, špatnou flexibilitu, slabou chemickou odolnost a obtížné zpracování. Mění chování pryskyřice, aniž by ji nahradily. Často stačí přidat jen malé množství, aby problém vyřešil.

Začněte s neúspěchem, ne s produktem.

Vždy nejprve položím jednu otázku: Jak součást selže? Součást, která v zimě praskne, vyžaduje jiné řešení než ta, která se ve oleji nafoukne. Dow poznamenává, žepolymerové modifikátoryUpravte pevnost, tok taveniny a kompatibilitu bez kompletní výměny pryskyřice. To odpovídá mé zkušenosti.

Pět problémů, které vidím nejčastěji

Jedná se o křehké porušení, nízkou rázovou pevnost, špatnou flexibilitu, slabou chemickou odolnost a problémy při zpracování. Diskutoval jsem o tom, jak…gomové zpevňující materiályZlepšení výkonu při dopadu jsem popsal ve svém předchozím článku. Stejná logika platí i zde. Nejprve označte problém, a teprve poté vyberte vhodný nástroj.

Jaké typy polymerových modifikátorů se běžně používají?

Dlouhý seznam produktů přivádí kupující do rozpaků. Stejně jsem to cítil na začátku své kariéry.

Běžné polymerové modifikátory lze rozdělit do čtyř skupin: nárazové modifikátory, procesní modifikátory, kompatibilizátory a stabilizátory. Nárazové modifikátory zvyšují houževnatost. Procesní modifikátory usnadňují tok taveniny. Kompatibilizátory spojují smíšené polymery. Stabilizátory zpomalují stárnutí.

Polymerové modifikátory na bázi kaučuku

Tato skupina zahrnuje prášek NBR,PNBR, MBS, CPE a akrylové modifikátory. Společnost Nagase uvádí nárazové modifikátory, stabilizátory a flexibilizátory jako klíčovémodifikátory pryskyřice. Zároveň se uvádí, že rozptýlený kaučuk zvyšuje odolnost proti nárazu. Práškovou formu jsem rozebral v mé první publikaci naPrášek z umělého kaučuku NBR.

Kompatibilizéry a recyklovaná pryskyřice

Entec vysvětluje, žekompatibilizéryspojovací polymery, které se nesmíchají. Pomáhají také s recyklovanými a smíšenými surovinami. Recyklovaný plast často ztrácí houževnatost. V mé práci je tato skupina každým rokem stále důležitější.

Jak vybrat polymerový modifikátor pro váš pryskyřicový systém?

Právě zde se většina projektů stává neúspěšnou. Lidé nejprve vybírají modifikátor a teprve potom pryskyřici.

Vyberte polymerový modifikátor v třech krocích. Zaprvé identifikujte polymerovou matrici, například PVC, ABS, PP nebo PE. Zadruhé definujte cíl výkonnosti. Zatřetí ověřte kompatibilitu při zpracování. Pokud vynecháte jeden krok, výsledky testů často nepřinesou očekávané výsledky.

Krok 1: Identifikace polymerové matice

Společnost Kuraray uvádí, že výběr závisí na polymeru, požadovaném efektu a na…podmínky zpracování. Souhlasím. Dokonce i PVC se rozdělí na dvě části. Společnost SpecialChem upozorňuje, že flexibilní a tvrdé PVC vyžadují různé modifikátory.

Krok 2: Definujte cíl výkonnosti

Napište cíl v jedné větě. Poté jej přiřaďte k určitému směru.

Krok 3: Zkontrolujte kompatibilitu zpracování

Zde je důležitá fyzická forma. Práškový nitrilový kaučuk se snáze manipuluje a míchá než tradiční formy kaučuku. Tuto výhodu prášku jsem vysvětlil ve svémprvní článek. Modifikátor, který se nerozptyluje, nic neztuhne.

Proč se k tvrdnutí používají polymerové modifikátory na bázi pryže?

Plniva zvyšují objem. Jen zřídka zvyšují pevnost. Některá dokonce snižují odolnost proti nárazu.

Modifikátory na bázi kaučuku zpevňují plast, protože kaučuková fáze pohlcuje energii nárazu. Kaučukové částice zabraňují šíření trhlin. Běžné plniva toto nedokážou; přidávají pouze objem, nikoli schopnost pohlcování energie.

Jak funguje kaučuková fáze

SpecialChem uvádí, že účinnýměnič nárazového účinkuvyžaduje si nízkotlakovou kaučukovou fázi a dobré spojení s matricí. Zjednodušeně řečeno, kaučuková částice se roztáhne a plast okolo ní se protáhne. Tím se spotřebuje energie. Částice nitrilového kaučuku pohlcují energii nárazu a snižují tvorbu trhlin. Vysvětlil jsem to ve svém druhém článku o…změkčovací činidlo z nitrilového kaučuku.

Úroveň načítání

Stejný průvodce uvádí přibližné rozsahy. Značky určené pro všeobecné použití obsahují méně než 10 %. Značky pro nízké teploty obsahují zhruba 5–15 %. Značky s vysokou odolností obsahují zhruba 20–25 %. Tyto hodnoty považuji pouze za východiskové. Konečné hodnoty určují až pokusy.

Je PNBR vhodným polymerickým modifikátorem pro úpravu plastů?

Žádný doplněk není vhodný pro všechno. To říkám každému zákazníkovi, i když to stojí mě jednu zakázku.

PNBR je vhodný pro plastické materiály, které vyžadují rovnováhu mezi houževnatostí, flexibilitou, odolností proti olejům a snadnou manipulací s práškem. Mezi běžné příklady patří PVC a flexibilní výrobky. Pro průhledné součástky nebo venkovní produkty určené pro vysoké teploty je to špatná volba.

Kde se hodí PNBR

RBH popisuje předvětšené příčné spojeníModyfikátory v práškové formě NBRpro PVC. Přidávají pryžové výztuhy, snadno se míchají a přispívají k homogenitě směsí. Zároveň zvyšují chemickou odolnost. To je vhodné pro modifikaci PVC, flexibilní plastové výrobky i použití s odolností proti oleji. V Yudahangu předem přizpůsobíme třídu PNBR procesu zákazníka, než začneme jednat o ceně.

Kde říkám ne

Průhledné části jsou prvním omezením. Kaučukové částice rozptylují světlo. Výrobky určené pro venkovní použití při vysokých teplotách tvoří druhé omezení. Společnost SpecialChem upozorňuje, že modifikátory na bázi butadienu mohou snížit odolnost proti UV záření a tepelné stabilitě. Pro takové aplikace doporučuji zákazníkům akrylové modifikátory. Upřímná odpověď pomáhá budovat dlouhodobější vztah než rychlý prodej.

Jak ovlivňuje výběr polymerového modifikátoru dlouhodobý výkon?

Část může obstát nárazový test a přesto po dvou letech selhat.

Volba modifikátoru ovlivňuje dlouhodobý výkon v důsledku stárnutí, působení počasí a chemického působení. Nárazový test ukazuje pouze krátkodobé výsledky. Kvalitní výběr zohledňuje celou dobu provozní životnosti, nikoli pouze jeden test provedený hned první den.

Krátkodobé versus dlouhodobé

V krátkodobém horizontu provádíme test nárazové odolnosti. V dlouhodobém horizontu je díl vystaven teplu, slunci a chemickým látkám. Společnost Dow uvádí odolnost proti napěťové trhlinové korozi a hydrolytické odolnosti jakocíle trvanlivostipro modifikátory. Tyto problémy se projeví až několik měsíců po výrobě, nikoli na zkušebním stojanu.

Co žádám zákazníky, aby vyzkoušeli

Žádám o výdrž v peci, namáčení olejem a vystavení venkovním podmínkám. Tyto zkoušky stojí poměrně málo. Neúspěšný výrobek pak stojí mnohem více. Ve svém třetím článku jsem zdůraznil, že výběr materiálu by měl začínat u polymerové matrice a problému s výkonem. Životnost přichází hned poté.

Závěr

Vyberte si polymerový modifikátor podle pryskyřice, problému a procesu. Testujte déle než jeden den. Nejlepší volba odpovídá vašemu výrobku, ne pouze údajům v technickém listu.

Odkazy

Dow. Modifikace polymerů pro trvanlivé aplikace.

Nagase ChemteX. Modifikátor polymerů/pryskyřic.

Entec Polymers. Modifikátory pro recyklované plasty.

Kuraray. Modifikace polymerů.

SpecialChem. Modifikátory nárazové odolnosti: Jak vybrat správnou třídu pro plastiky?

Skupina RBH. Modifikátory prášku Chemigum NBR.