20 wichtige Punkte für Formulierungen zur Kunststoffmodifizierung
1. Masterbatch-Kern:
Der Kernanteil im Masterbatch beträgt in der Regel mehr als 20 %.
2. Dispergiermittel:
Seine Funktion besteht darin, dem Füllstoff eine gute Kompatibilität mit dem Trägerharz zu verleihen, und der Schmelzpunkt und die Schmelzviskosität sollten niedriger sein als die des Trägerharzes. Gängige Dispergiermittel sind Stearinsäure und ihre Salze, Erucasäureamid, festes Paraffin, flüssiges Paraffin, Polyethylenwachs (d. h. Polyethylen mit relativer Molekülmasse), oxidiertes PE, α-Methylstyrol und so weiter.
Der Schmelzpunkt des Dispergiermittels ist niedrig und es kann bei steigender Temperatur schnell schmelzen. Es wird auf die Oberfläche des mit dem Haftvermittler und dem Vernetzungsmittel behandelten anorganischen Füllstoffs aufgetragen, sodass die Oberflächenspannung des Masterbatches näher an der des Hauptharzes liegt, wodurch die Dispergierbarkeit des anorganischen Füllstoffs erheblich verbessert wird und die Viskosität des Verbundmaterials verringert und die Fließfähigkeit verbessert werden kann. Die allgemeine Dosierung beträgt etwa 5 %.
3. Trägerharz:
Der Schlüssel zur gleichmäßigen Dispersion des Füllstoff-Masterbatches im Hauptharz ist die Wahl des Trägerharzes. Der Erweichungspunkt von statistischem Polypropylen ist niedrig, die Beschichtungswirkung von Calciumcarbonat und anderen Partikeln ist gut, die Schmelzflussrate des Füllstoff-Masterbatches ist hoch und die Dispersion des Masterbatches im Hauptharz ist gut, aber die mechanischen Eigenschaften des Produkts werden stark beeinträchtigt und die besseren Anforderungen des Produkts können nicht erreicht werden.
Da Füllstoff-Masterbatches hauptsächlich für die Verarbeitung von Polyolefin-Kunststoffprodukten wie Polyethylen oder Polypropylen verwendet werden, stehen als Trägerharze hauptsächlich LDPE, PS, EVA, CPE usw. zur Verfügung. HDPE, PP und PS werden jedoch als Füllstoff-Masterbatches ausschließlich für die Herstellung von Trägerharzen verwendet. Der Materialstreifen ist spröde und lässt sich nicht leicht in Granulat schneiden (die Partikel sind zerbrechlich) und die Schmelzflussrate von LLDPE ist niedrig. Masterbatches lassen sich nicht leicht dispergieren.
4.ABS-Kunststoff vs. PVC:
ABS-Kunststoff kann die Schlagfestigkeit von PVC deutlich verbessern, der Effekt der Verringerung der Zugfestigkeit ist jedoch nicht offensichtlich. Einige Sorten haben die Funktion von Verarbeitungshilfen, die allgemeine Dosierung beträgt 5 bis 15. Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung und des relativen Molekulargewichts von ABS ist der Modifikationseffekt oft nicht derselbe.
5.ABS-Kunststoff und MBS-Kunststoff:
ABS-Kunststoffe und MBS-Kunststoffe sind wirksam Schlagzähmodifikatoren Der Hauptunterschied zu PVC besteht darin, dass ersteres hauptsächlich zum Extrudieren von Rohren, Profilen und zum Kalendrieren und Blasformen von Flaschen verwendet wird. Es ist zu beachten, dass solche modifizierten Polymere aufgrund ihrer Zusammensetzung aus ungesättigten Butadien-Doppelbindungsstrukturen eine schlechte Witterungsbeständigkeit aufweisen und daher in Mischung mit PVC ein Lichtstabilisator hinzugefügt werden sollte. Beide sind sehr giftig und können in Kontakt mit Lebensmitteln verwendet werden.
6.CPE:
CPE enthält im Allgemeinen 20 bis 50 % Chlor, und Sorten mit einem Chlorgehalt von mehr als 25 % sind nicht brennbar. Das größte Merkmal von CPE-modifiziertem PVC ist die gute Witterungsbeständigkeit. Es wird allgemein angenommen, dass Sorten mit 36 % Chlorgehalt, die den besten Modifikationseffekt bei Hart-PVC haben, eine gute Verarbeitbarkeit, Dispersion und Schlagfestigkeit erzielen können.
Es kann als kompatibles Mittel für PVC- und PE-Mischungen verwendet werden, beispielsweise ein PVC/PE/PP-Mischsystem (30:28:42) mit CPE15 % bis 25 %, um bessere Mischergebnisse zu erzielen.
Sorten mit einem Chlorgehalt von weniger als 25 % sind nicht mit PVC kompatibel, und der Hauptnachteil von CPE besteht darin, dass die Transparenz seiner Produkte schlecht ist, die Zugfestigkeit gering ist und der Oberflächenglanz der Produkte nicht so gut ist wie der von reinen PVC-Produkten.
Darüber hinaus sind die Poren von CPE-Partikeln höher als die von PVC und es sind mehr Gase eingeschlossen. Bei der Verarbeitung muss besonders auf die Abgase geachtet werden. Am besten verwenden Sie beim Extrudieren einen Abgasextruder.
7.PVC:
Aufgrund der Zusammensetzung der Hülle, des Kerns, der Anzahl der Schichten usw. gibt es viele PVC-Varianten. Für Hart-PVC-Produkte ist es einer der erfolgreichsten Transparenzmodifikatoren (Verarbeitung oder Schlagzähigkeit), die nach MBS entwickelt wurden.
ACR spielt bei der Modifizierung von PVC folgende Rolle:
a) Verbesserung der Schlagzähigkeit von Hart-PVC. Mit zunehmender ACR-Zugabe steigt die Schlagzähigkeit von Hart-PVC allmählich an. Insbesondere im Bereich von 5 bis 10 Dosierungen ändert sich die Schlagzähigkeit am schnellsten. Bei 10 Dosierungen wird im Wesentlichen der Höhepunkt erreicht. Danach hat eine Erhöhung der ACR-Zugabe keinen erkennbaren Effekt mehr.
b) Mit zunehmender ACR-Menge verkürzt sich die Schmelzplastifizierungszeit. ACR fördert die Gelbildung und Plastifizierung des PVC-Harzes. PVC mit ACR weist eine deutlich höhere Extrusionsausdehnung auf als PVC ohne ACR. ACR201 wird üblicherweise in 1 bis 3 Dosierungen verwendet.
8.EVA-Kunststoff-Rohstoff modifizierter PVC-Kunststoff:
Bei den mit EVA modifizierten PVC-Kunststoffen handelt es sich meist um EVA-Terpolymere wie Ethylen-Vinylacetat-Kohlenstoffoxid (E-VA-CO). Die beiden Mischungen sind sehr gut kompatibel und dienen als Polymerweichmacher. Aufgrund ihrer hervorragenden Haltbarkeit werden sie in der Baustoff-, Automobil-, Boots- und anderen Industriezweigen verwendet.
9.PVC-Kunststoff und Butylcyanidkautschuk (NBR):
PVC-Kunststoff und Butadienkautschuk (NBR) sind gut kompatibel, aber die Kompatibilität der beiden wird durch das Acrylcyanid (AN) in NBR stark beeinträchtigt. Wenn der AN-Gehalt in NBR etwa 20 % beträgt, hat es die höchste Schlagfestigkeit mit einer PVC-Mischung.
10. PA-Kunststoff und PP-Kunststoffmischung:
Wenn PA-Kunststoff und PP-Kunststoff gemischt werden, verbessern sich die chemischen Eigenschaften der Mischung durch die Erhöhung der Kompatibilisatoren. Dies bedeutet, dass bei einer Zugabe der Menge des gepfropften Copolymers innerhalb eines bestimmten Bereichs auch die an den beiden Grenzflächen erzeugte chemische Reaktion zunimmt und die Kompatibilität von PA und PP besser ist. Wenn der Anteil des gepfropften Copolymers jedoch 6,25 % übersteigt, nimmt die Leistung ab.
11. Mischung aus Naturkautschuk und PE:
Im Mischsystem aus Naturkautschuk und PE sind die mechanischen Eigenschaften aufgrund der Grenzflächenpenetration des nichtkristallinen Teils von PE und nichtkristallinem Naturkautschuk schlecht. Durch Zugabe von 6 % des Zwei-Block-Copolymers (NR-b-PE) wird die Kompatibilität der beiden verbessert, die Grenzflächenspannung verringert und die Dispersionsgröße von PE reduziert.
12. Kompatibles Mittel:
Unter der Prämisse, die gesamte Schnittstelle der Mischung vollständig zu sättigen, gilt: je weniger, desto besser. Die übliche Dosierung beträgt weniger als 20 %.
13. Reaktive Kompatibilisatoren:
Reaktive Kompatibilisatoren enthalten meist Säuregruppen, Epoxidgruppen, Isocyanatgruppen und Vinylgruppen usw., die neue chemische Bindungen zwischen den Kompatibilisatoren und den Polymerkomponenten der Mischung bilden, auch als chemische Kompatibilisatoren bekannt. Es eignet sich besonders zum Mischen von Polymeren mit geringer Kompatibilität und reaktiven funktionellen Gruppen.
Es gibt hauptsächlich Carboxylat-PE, Carboxylat-PP, Carboxylat-PS usw., die die Kompatibilität von unpolaren Polymeren (PE, PP, PS usw.) und polaren Polymeren wie Polyamid (PA) fördern sollen.
14. Klassifizierung der flammhemmenden Qualität von Kunststoffen
Die Flammschutzklasse von Kunststoffen steigt schrittweise von HB, V-2, V-1 bis V-0 an:
HB: Die niedrigste Flammschutzklasse in den Standards UL94 und CSA C22.2 Nr. 0.17. Bei Proben mit einer Dicke von 3 bis 13 mm beträgt die Verbrennungsrate weniger als 40 mm pro Minute; Bei Proben mit einer Dicke von weniger als 3 mm beträgt die Verbrennungsrate weniger als 70 mm pro Minute; Oder löschen Sie vor dem 100-mm-Zeichen.
V-2: Nach zwei 10-sekündigen Verbrennungstests der Probe erlischt die Flamme innerhalb von 60 Sekunden. Es können brennbare Stoffe herabfallen.
V-1: Nach zwei 10-sekündigen Verbrennungstests der Probe erlischt die Flamme innerhalb von 60 Sekunden. Es kann nichts herunterfallen.
V-0: Nach zwei 10-sekündigen Verbrennungstests an der Probe erlischt die Flamme innerhalb von 30 Sekunden. Es kann nichts herunterfallen.
15. Routinemäßige Vorsichtsmaßnahmen beim Färben modifizierter Kunststoffe:
(1) PS-Farbformel
PS ist ein farbloser, transparenter Kunststoff. Um seine hervorragende Farbleistung optimal zu nutzen und eine Vielzahl schöner Farben zu erzeugen, sollte bei der Farbgebung auf die Helligkeit, Transparenz und Hitzebeständigkeit des Farbstoffs geachtet werden. Aufgrund der allgemeinen Farbmigration in der Mitte von PS steht eine große Auswahl an Farbstoffen zur Verfügung.
(2) PVC-Farbformel
Die folgenden Faktoren beeinflussen die Farbgebung von PVC: Erstens wird PVC thermisch zersetzt, wobei HCL freigesetzt wird. Daher sollte der Formel ein Wärmestabilisator zugesetzt werden. Zweitens werden zur Kostensenkung häufig Füllstoffe zugesetzt, wobei Art und Menge dieser Additive einen großen Einfluss auf die Farbveränderung haben. Drittens führen weiche und harte Produkte, insbesondere solche mit Weichmachern, ebenfalls zu einer starken Farbveränderung. Dies sollte genau verstanden und beachtet werden.
16. Unzureichende Verwendung von Titanat-Haftvermittler
(1) Hohe Kosten.
(2) Titanat kann aufgrund seiner eigenen Oxidation oder mit einigen Antioxidantien in Polyolefinen leicht eine dunklere Verbindung bilden, die die Weiße des Calciumcarbonats beeinträchtigt und aus dem Masterbatch grau wird.
(3) Calciumcarbonat, das mit einem Titanat-Haftvermittler behandelt wurde, neigt bei der Lagerung oder Verarbeitung dazu, dass das ölfeuchte Ende des Titanatmoleküls zur Hydrolyse oder Alkoholyse neigt und seine Funktion verliert. Die optimale Titanatmenge wird je nach Art des Füllstoffs und Verwendung des Produkts experimentell ermittelt. Unter normalen Umständen beträgt die empfohlene Füllstoffmenge 0,5 % bis 3 %.
17. Aluminat-Haftvermittler:
Es kann die Dispersion verschiedener Füllstoffe und Pigmente sowie die Lebendigkeit der Pigmente verbessern, seine Farbe ist heller und es kann den organischen Hautfilm von Füllstoffen wie Calciumcarbonat erhöhen. Die thermische Stabilität ist besser als bei Titanat, es kann eine chemische Rolle auf der Oberfläche des Füllstoffs spielen und an der Grenzfläche Bindungs- und Vernetzungseffekte erzeugen.
Die Menge des Titanat-Haftvermittlers beträgt im Allgemeinen 0,5 % bis 2,5 % des Füllstoffs. Die Menge des Füllstoffs mit hoher spezifischer Oberfläche oder hoher aktiver Oberfläche wie Ruß und Aluminiumoxid kann auf 1,5 % bis 2,5 % erhöht werden. Aluminat-Haftvermittler können mit Titanat-Haftvermittlern verwendet werden, um einen synergistischen Effekt zu erzielen, die Leistung zu verbessern und die Kosten zu senken.
18. Titanat:
Die Titanatmenge wird als Prozentsatz des Füllstoffs berechnet, und die beste Menge im modifizierten Kunststoffprozess sollte durch Experimente entsprechend der Art des Füllstoffs und der Verwendung des Produkts ermittelt werden. Unter normalen Umständen beträgt die empfohlene Menge 0,5 % bis 3 %.
19. Aluminat:
Die übliche Menge an Aluminat beträgt 0,25 bis 0,5 Teile. Es kann mit dreibasigem Bleisulfat und zweibasigem Bleiphosphat verwendet werden, um eine synergistische Stabilisierungswirkung zu erzielen und eine gewisse Schmierwirkung auf PVC auszuüben. Außerdem wird die Oberflächenbeschaffenheit des Produkts verbessert. Aluminat-Haftvermittler sind kostengünstig, können die Kosten der Formel senken und auch in PE-, PP-, PU-, PS- und anderen Formulierungen verwendet werden.
20.MBS modifizierter Kunststoff PVC:
Wenn PVC mit MBS modifiziert wird, beträgt der MBS-Anteil üblicherweise 10 bis 15 %. Und bei MBS-modifiziertem PVC handelt es sich im Allgemeinen um transparente Produkte.