Nhựa biến đổi là gì?
Vật liệu nhựa biến đổi đề cập đến việc thêm các chất vô cơ hoặc hữu cơ phân tử nhỏ vào polyme (chất nhựa),có tính chất nhất định (các tính chất chế biến cơ học) hoặc cải thiện các tính chất nhất định thông qua các phản ứng vật lý hoặc hóa học.
Công nghệ và sản phẩm nhựa biến đổi
Sản phẩm chính nhựa biến đổi - nhựa biến đổi chứa bột vô cơ
Nhựa biến đổi chứa bột vô cơ của Trung Quốc đang đứng đầu trên toàn thế giới về sản xuất, đa dạng, công nghệ chế biến và lý thuyết cơ bản.Bột vô cơ phổ biến bao gồm canxi cacbonat, talc, kaolin, barium sulfate lắng xuống, wollastonite, brucite, tremolite, mica và calcium oxide.tổng số bột vô cơ được sử dụng để lấp đầy nhựa biến đổi ở Trung Quốc mỗi năm đạt 7-10 triệu tấn, trong đó hơn 70% là canxi cacbonat (canxi nặng, canxi nhẹ), tiếp theo là bột talc.
Chức năng lớn nhất của nhựa biến đổi chứa bột vô cơ là tiết kiệm tài nguyên dầu mỏ.và một lượng lớn dầu mỏ và nhựa cần được nhập khẩu mỗi nămChỉ có năm loại nhựa sử dụng chung (PE, PP, PVC, PS, ABS) có khối lượng nhập khẩu hàng năm hơn 24 triệu tấn.,và đối với các sản phẩm nhựa, chi phí nguyên liệu thô chiếm gần 70% tổng chi phí.Giảm chi phí nguyên liệu thô mà không ảnh hưởng đến ngoại hình và hiệu suất của sản phẩm không chỉ làm tăng lợi ích kinh tế của doanh nghiệp, nhưng cũng tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.
Nhựa biến đổi chứa bột vô cơ cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát ô nhiễm trắng và bảo vệ môi trường.Kết quả thí nghiệm cho thấy đối với các vật liệu đóng gói và đồ dùng trên bàn không dễ dàng tái chế, trong điều kiện đảm bảo hiệu suất và vệ sinh, khi lượng đầy bột vô cơ (đặc biệt là canxi cacbonat) đạt 30% hoặc hơn,chúng dễ tiêu hóa hơn bởi tự nhiên sau khi xử lýNếu được sử dụng như một sản phẩm phục hồi năng lượng với dung lượng lấp đầy cao, nó dễ cháy, có tỷ lệ phục hồi nhiệt cao và ít có khả năng gây ô nhiễm thứ cấp.Nhựa biến đổi chứa bột vô cơ không chỉ được sử dụng để giảm sử dụng nhựa, tiết kiệm tài nguyên dầu mỏ, giảm chi phí nguyên liệu thô và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.không thể thay thế bằng các phương pháp khác.
1、 Những người đại diện nhất là như sau:
(1) Talc. Lấp vào nhựa có thể làm tăng độ cứng của vật liệu và được sử dụng rộng rãi trong ống PE và PP, có thể cải thiện độ cứng vòng của ống và tăng độ bền nén của nó.
(2) Kaolin: Nhựa thường được làm từ kaolin đốt, có thể cải thiện độ cách nhiệt và ngăn chặn bức xạ hồng ngoại của vật liệu.và các tấm nhựa để cải thiện độ cách nhiệt của dây cáp và tăng nhiệt độ bên trong và trên mặt đất.
(3) Bột vô cơ với cấu trúc giống như kim, chẳng hạn như wollastonite, bột tremolite (còn được gọi là bột kim tổng hợp) và một số bộ nhọn tinh thể.Masterbatch được sản xuất bằng cách tăng độ bền và độ dẻo dai của vật liệu thường được gọi là tăng cường hoặc tăng cường masterbatch.
(4) Mica. Nó có thể cải thiện đáng kể độ cứng, khả năng chống nhiệt và cách điện của sản phẩm.và cách ly của nó tốt hơn kaolin.
(5) Magnesium hydrate: Nó là một chất chống cháy vô cơ tự nhiên rẻ tiền, ngày càng được ưa chuộng khi việc sử dụng chuỗi halogen, đặc biệt là decabromodiphenyl ether, bị hạn chế.Độ tinh khiết của brucite càng caoNgoài khả năng chống cháy, brucite cũng có tính chất giảm khói.
(6) Tăng lượng barium sulfate. Được chuẩn bị bằng phương pháp hóa học, độ tinh khiết có thể đạt 99%, độ trắng có thể đạt hơn 98%, kích thước hạt thường trên 10000 mesh,phân bố kích thước hạt hẹp, các hạt tương đối đều đặn và tròn, và kháng hóa học và nhiệt là tốt.Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng giá trị hấp thụ dầu của barium sulfate lắng xuống thấp hơn nhiều so với các loại bột vô cơ khác, chỉ khoảng 16, làm cho nó khó tập trung và dễ phân tán.Việc lấp đầy nó vào nhựa không ảnh hưởng nhiều đến tính chất cơ học của nó và có thể làm tăng đáng kể độ sáng của sản phẩm. Hiệu ứng làm sáng là tốt hơn so với các chất làm sáng thông thường, với lâu dài không tràn. Khi lấp đầy vào các đường ống thoát nước xây dựng,nó có thể làm tăng mật độ của các đường ống và có hiệu ứng cách điện âm thanh tốt.
(7) Zeolite tự nhiên. Nó có khả năng hấp thụ mạnh, có thể loại bỏ mùi của sản phẩm và có tác động ít đến độ bền của sản phẩm.Là một loại Masterbatch khử mùi được áp dụng trong các vật liệu tái chế, nó có tác dụng tốt.
2、 Thiết bị chế biến nhựa sửa đổi
Nguyên tắc cơ bản của nhựa biến đổi, cho dù đó là sửa đổi điền, sửa đổi pha trộn hoặc sửa đổi tăng cường,là phá vỡ ranh giới giao diện của vật liệu với các tính chất khác nhau với sự giúp đỡ của chất phụ gia thông qua các phương pháp cơ học, và trộn chúng thành một cơ thể đồng đều. trộn đồng đều hơn, kết nối giao diện càng chặt chẽ, và hiệu suất của vật liệu càng tốt.Hiệu suất của máy chế biến đóng một vai trò rất quan trọng trong hiệu suất và độ bền của nhựa biến đổi.
Được thúc đẩy bởi sự phát triển nhanh chóng của nhựa biến đổi, để đáp ứng nhu cầu thị trường cho nhựa biến đổi,Ngành chế biến máy móc nhựa của Trung Quốc cũng đạt được sự phát triển nhanh chóng trong thiết bị chế biến nhựa sửa đổi trong 20 năm quaVào đầu những năm 1980, khi chất chứa chứa canxi cacbonat được giới thiệu, không có máy ép hai vít ở Trung Quốc.và chỉ có một máy ép vít duy nhất có thể được sử dụng để sản xuất calcium carbonate masterbatchCho đến nay, mức độ của máy ép vít đôi ở Trung Quốc đã đạt đến mức tiên tiến quốc tế, không chỉ có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất trong nước, mà còn xuất khẩu một lượng lớn mỗi năm.
Ngoài việc liên tục cập nhật và chuyển đổi máy ép hai vít để đáp ứng nhu cầu về nhựa biến đổi,ngành công nghiệp gia công nhựa cũng đã nghiên cứu và phát triển thành công các máy ép trục trục đơn và ba trục trục trụcĐối với việc sửa đổi bột đổ vỡ, việc xử lý kích hoạt bề mặt của bột ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.Các doanh nghiệp sản xuất chất chứa chứa chủ yếu sử dụng máy trộn tốc độ cao để xử lý hoạt hóa bề mặt của bột vô cơTrong những năm gần đây, các doanh nghiệp sản xuất máy trộn tốc độ cao đã phát triển thành công thiết bị sản xuất liên tục đặc biệt cho xử lý kích hoạt bề mặt của bột vô cơ.
Trong những năm gần đây, nhiều doanh nghiệp đã áp dụng thành công máy trộn nội bộ ban đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp cao su để sản xuất chất chứa chính và đạt được kết quả tốt.Ưu điểm của nó là hiệu quả sản xuất cao, tiết kiệm điện, nhân lực và phụ gia, và giảm ô nhiễm bụi. phương pháp cụ thể là thêm tất cả các vật liệu vào máy trộn nội bộ theo công thức, mà không cần sưởi ấm.Nhiệt độ được tự động tăng bởi áp lực và lực cắt mạnh của máy trộn nội bộ chính nó, và nó được đúc trong khoảng 12-15 phút trước khi được ép vào một vít duy nhất hoặc vít đôi extruder cho hạt.trong đó vít đơn hoặc vít đôi chỉ đóng vai trò phân hạt, vì vậy cấu trúc đơn giản hơn nhiều so với vít đơn thông thường hoặc vít đôi.Sử dụng quy trình trộn nội bộ để sản xuất sản phẩm trộn chính của cùng một thông số kỹ thuật có thể tiết kiệm chi phí 150-180 nhân dân tệ mỗi tấn.
Theo các báo cáo có liên quan, một loại thiết bị phân hạt mới tương tự như quy trình trộn nội bộ đã được phát triển gần đây,sử dụng máy trộn liên tục hai rotor thay vì máy trộn nội bộVật liệu nhựa được đưa trực tiếp vào hạt vít đơn thông qua phương pháp hai giai đoạn, và toàn bộ thiết bị được tích hợp.
3、 Các chất hỗ trợ chế biến nhựa biến đổi
Các chất phụ gia là nguyên liệu thô thiết yếu cho việc sản xuất nhựa biến đổi, cho dù đó là sửa đổi điền, sửa đổi pha trộn hoặc sửa đổi tăng cường, tất cả đều dựa trên các chất phụ gia.Có nhiều loại chất phụ gia được sử dụng trong nhựa biến đổi, bao gồm các chất kết nối, chất phân tán, chất bôi trơn (bôi trơn bên trong và bên ngoài), chất làm mềm, chất tương thích, chất tạo hạt nhân,và chất tẩy trắng huỳnh quangSự phát triển của nhựa biến đổi đã thúc đẩy sự phát triển của các chất phụ gia. Khi ban đầu sản xuất các sản phẩm chính chứa cac-si-cô-na-t, không có sản phẩm chất kết nối trên thị trường.nhưng axit stearic được sử dụng thay thếCác chất kết nối ester nhôm lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1984 và nhanh chóng được quảng bá do giá thấp, màu sáng, không độc hại, ổn định nhiệt tốt và dễ sử dụng.Ứng dụng các chất kết nối ester nhôm đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất và chất lượng của các sản phẩm chứa bột vô cơSau các chất kết nối ester nhôm, một loạt các sản phẩm chất kết nối mới có hiệu suất tuyệt vời, chẳng hạn như các chất kết nối silane, các chất kết nối ester titanium, các chất kết nối đất hiếm,Các chất kết nối axit phốtphit, các chất kết nối tổng hợp nhôm / titan, và các chất kết nối polyme, đã được phát triển liên tục cho các sản phẩm biến đổi khác nhau.Các chất kết nối đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất và chất lượng của nhựa biến đổi chứa bột vô cơ.
Với sự tiến bộ và phát triển liên tục của các lý thuyết khoa học, để đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường, một số chất kết nối đa chức năng đã xuất hiện trong những năm gần đây, chẳng hạn như tăng cường,làm cứng, chống nước, chống tia UV, và làm sáng các chất kết nối mới.
Mặc dù đã có tiến bộ và phát triển đáng kể trong việc sử dụng các hỗ trợ chế biến cho nhựa biến đổi, vẫn còn một khoảng cách nào đó với nhu cầu thực tế,như giải quyết vấn đề tổng hợp các bột vô cơ ở quy mô nano trong nhựa.
4、 Xu hướng phát triển của nhựa biến đổi
1- Công nghệ nhựa tổng quát nhựa hóa, mặc dù sự gia tăng liên tục của các sản phẩm mới của nhựa kỹ thuật và khám phá các lĩnh vực ứng dụng,và giảm chi phí liên tục do mở rộng thiết bị sản xuấtTuy nhiên, với sự phát triển liên tục và sự trưởng thành của thiết bị và công nghệ sửa đổi,Nhựa nhựa nhiệt nhựa sử dụng chung ngày càng được chế tạo thông qua sửa đổi và đã chiếm một số thị trường ứng dụng của nhựa kỹ thuật truyền thống.
2Với sự phát triển bùng nổ của ngành công nghiệp ô tô, điện, điện tử, truyền thông và máy móc trong nước, nhu cầu về nhựa kỹ thuật biến đổi sẽ tăng đáng kể.và các loại nhựa kỹ thuật bền và chống nhiệt sẽ được sử dụng rộng rãi.
3- Nhựa kỹ thuật đặc biệt chi phí thấp, chẳng hạn như polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), imide (PAI), polysulfone (PSU),và polyphenylene sulfone (PPSU), đã trở thành các ứng dụng ngày càng quan trọng trong các lĩnh vực công nghệ tiên tiến như điện tử, ô tô, hàng không, thiết bị, hóa dầu, tên lửa,và hàng không vũ trụ do tính chất điện tuyệt vời của chúngMột số cũng có khả năng chống cháy tốt, chống bức xạ, chống hóa học và tính chất cơ học.
4Công nghệ nanocomposite sẽ mang lại những cơ hội mới cho nhựa biến đổi, và sản xuất và ứng dụng nanocomposites polymer sẽ là một chủ đề quan trọng trong tương lai.sự phát triển của công nghệ nano đang tiến triển nhanh chóng, và vật liệu nano polymer, như một ngành quan trọng, đang cho thấy xu hướng mới trong nghiên cứu và phát triển.Lợi ích tiềm năng của công nghệ nano thúc đẩy các nhà khoa học từ nhiều quốc gia liên tục khám phá và nghiên cứuĐối với các vật liệu nano polymer, do kích thước hạt nhỏ, diện tích bề mặt lớn và dễ dàng tập hợp các hạt bột nano,khó có được các hợp chất cấu trúc nano bằng các phương pháp trộn thông thường khi chuẩn bị các hợp chất polymer biến đổi bột nanoĐể tăng độ bám sát giao diện giữa các chất phụ gia nano và polyme và cải thiện khả năng phân tán đồng nhất của các hạt nano, cần sửa đổi bề mặt của bột nano.Chủ yếu là để giảm trạng thái năng lượng bề mặt của các hạt, loại bỏ điện tích bề mặt của các hạt, cải thiện mối tương quan giữa các hạt nano và các pha hữu cơ và làm suy yếu tính cực bề mặt của các hạt nano.
5Phát triển các chất phụ gia mới và hiệu quả cũng là một hướng quan trọng cho sự phát triển của nhựa biến đổi.,chất chống oxy hóa, chất hấp thụ tia UV, chất tạo hạt nhân, chất chống tĩnh, chất phân tán và chất chống cháy, chất làm cứng, chất tăng cường chống cháy, chất tương thích hợp kim,và các chất phụ gia khác cũng rất quan trọng cho nhựa biến đổi.
6Phát triển các chất phản ứng chức năng hiệu quả để tạo ra các pha phân tán ở quy mô nano in situ thông qua liên kết hóa học.do đó kết nối các pha nano phân tán với chuỗi chính của các phân tử polyme thông qua liên kết hóa học, tạo thành một vật liệu nanocomposite polyme / silicat lớp liền mạch. Với các thiết bị và quy trình hình thành phim, tấm và chai nhựa hiện có,Các sản phẩm bao bì nhựa mới có thể được sản xuất hiệu quả và chi phí thấp, có thể được tái chế và tái sử dụng, tái chế và phân hạt để tái sử dụng.
PRES tập trung vào sản xuất các hạt nhựa kỹ thuật đặc biệt, sản xuất sửa đổi, sản xuất tấm và sản xuất thanh.Các loại nhựa kỹ thuật đặc biệt được sản xuất bởi PRES có sức mạnh và độ dẻo dai tốt, chống oxy hóa và lão hóa mạnh, và giá trị sử dụng rất cao. Chúng tăng cường độ cứng, độ cứng, nén và chống mòn, và phù hợp với chế biến thanh, tấm, hồ sơ, vvdo đó giảm chi phí sản xuất cho các doanh nghiệp.
