Hækkun á verði POE aftur?

Sem eitt af algengustu herðingarefnunum veldur þessi kraftur án efa fyrirtækjum höfuðverk í vinnslu efnisbreytinga. Styrkur og seigja eru tveir mikilvægir vísbendingar um vélræna afköst, þannig að herðingarbreytingar á plasti hafa verið ein helsta stefna í vinnslu plasts, og nú á dögum er viðbót herðingarefna enn beinasta og áhrifaríkasta leiðin til að herða efni.

Svo auk þess að nota teygjanlegt herðefni, hvaða aðrir möguleikar eru í boði? Í dag ætla ég að skoða skipulagningu og breytingar á herðefni, hvaða hugmyndir eru mögulegar.

Algeng herðiefni má skipta í tvo flokka: virk herðiefni og óvirk herðiefni. Þetta eru þau sem innihalda virka hópa í sameindakeðjunum sem geta hvarfast við grunnefnisplastefnið, sem getur myndað netbyggingu og aukið hluta af efnahvörfum. Óhvarfgjarnir herðiefni eru flokkur herðiefna sem eru vel samhæfð grunnefninu en taka ekki þátt í efnahvörfum. Óhvarfgjarnir herðiefni eru flokkur herðiefna sem eru vel samhæfð grunnefninu en taka ekki þátt í efnahvörfum.

Teygjanlegt herðingarefni

Næstum öll sveigjanleg efni er hægt að nota sem herðiefni fyrir brothætt efni, lykilatriðið er samhæfni milli fjölþátta íhluta, aðeins gott samhæfni herðikerfis til að ná tilætluðum herðingarmarkmiðum, annars er það gagnslaust. Algengustu teygjanlegu herðiefnin eru flokkuð eftir háu eða lágu glerhitastigi.

(1) Mjög höggþolið plastefni
Svo sem klóruð pólýetýlen (CPE), metýlmetakrýlat-bútadíen-stýren samfjölliða (MBS), akrýlat samfjölliða (ACR), stýren-bútadíen blokk samfjölliða (SBS), hert SBS (SEBS), POE, EVA, o.s.frv.
(2) Gúmmí með mikilli höggþol
Svo sem etýlenprópýlen gúmmí (EPR), EPDM, NBR, NR, SBR, BR, CR, o.s.frv.
Að auki, ef TPU er notað sem herðiefni fyrir PA66, batnar höggþol PA66/TPU samsetningarinnar verulega og togþol samsetningarinnar minnkar aðeins lítillega. Vélrænir eiginleikar ná hámarki þegar magn TPU sem bætt er við er 5%. Kristöllunin minnkar um 50%, sem bendir til þess að kerfið hafi greinilega herðandi áhrif á PA66.

Flokkun eftir innri uppbyggingu elastómers.

(1) Fyrirfram ákveðinn flokkur teygjanlegs efnis
Þetta eru kjarna-skeljar uppbyggðar fjölliður, með mjúkum kjarna úr teygjanlegu efni og fjölliðu með skel sem getur náð háum glerhita. Eins og MBS, ACS, MABS, o.s.frv.
(2) Óákveðinn flokkur teygjuefna
Það er nettó fjölliða og áhrif þess eru breytt með leysiefnavirkni, svo sem CPE, EVA, o.s.frv.
(3) Flokkur bráðabirgðateygju

Uppbyggingin er á milli fyrirfram ákveðins og óákveðins elastómers, eins og ABS, o.s.frv.

Stíft hert efni

Ólífræn stíf herðiefni (RIF), aðallega örfín ólífræn fylliefni og sérstök fylliefni.

Ofurfínt ólífrænt fylliefni vísar til agnastærðar á bilinu 0.1-5 μm. Breytingaráhrif slíks fylliefnis með aukinni viðbót fylliefnisins minnka jafnt og þétt togstyrkur og höggstyrkur blandunarkerfisins, óbreyttur eða lítillega aukinn, en aðrir eiginleikar halda áfram að aukast.

Sérstök fylliefni eru meðal annars ofurtrefjar (CF), nálar-/kúlufylliefni, sölt af jarðalkalímálmum og sjaldgæfum jarðmálmum o.s.frv.

Ofurtrefjar eins og koltrefjar, bórtrefjar, kvarstrefjar, lífrænar trefjar, kolefnisnanórör og ýmis konar snúningsþræðir. Dreifing ofurtrefja í fjölliður verður að fara fram með tiltölulega sértækum og markvissum aðferðum.

Nálarkennd fylliefni eins og nálarkennd wollastonít, sem hefur ákveðna herðandi áhrif.

Almennt er það meðhöndlað með silan tengiefni eða efnasambandi í 10-15 mínútur við 50-80°C, og mælt er með að bæta við 10-15%. Ómeðhöndluð wollastonít hefur ekki herðandi áhrif.
Kúlulaga fylliefnin innihalda glerörkúlur, holar glerörkúlur, wollastonítperlur, plastperlur, keramikperlur o.s.frv.

Sölt jarðalkalímálma innihalda aðallega baríumsúlfat, fyllingarmagnið er breitt og höggstyrkur fyllingarefnisins batnar mismunandi mikið og við um 60% viðbót nær höggstyrkurinn hámarki.
Sjaldgæf jarðmálmsteindir eru aðallega sjaldgæf jarðmálmoxíð, alkýl sjaldgæf jarðmálmsambönd og sjaldgæf jarðmálm sölt, svo sem rúbidíumoxíð og seríumflúoríð. Herðingarferlið hjá sjaldgæfum jarðmálmum tengist almennt kjarnamyndun þeirra, þ.e. sjaldgæf jarðmálm eru notuð sem kjarnamyndandi efni til að bæta kristallabyggingu herðingarkerfisins og ná herðingartilgangi. Aðallega notað við herðingu kristallaðra fjölliða, svo sem PP, PA, POM, o.s.frv.

(2) Lífræn, stíf og hert efni (ROF)
Svo sem eins ogPMMA, PP, PS, MMA/S og SAN, o.s.frv. Með tvöfaldri virkni að herða og styrkja er áhrifin af herðingu og styrkingu parabólísk.

Herðingarregla
Þegar fjölliðuefni verður fyrir höggálagi þegar það skemmist (brotnar), fer seigjan eftir stærð höggorkunnar sem efnið gleypir og getu þess til að standast sprunguþenslu. Hvernig gegna þá styrkingarefnin og grunnefnið hlutverki í seigju í fjölliðum?

1. Herðingarkerfi teygjanleika

Teygjanlegt efni gleypir orku beint þegar sýnið verður fyrir höggi og örsprungur myndast. Þegar gúmmíagnirnar liggja á báðum hliðum sprungunnar verður gúmmíið að teygjast til að myndast vegna sprungunnar. Þetta ferli afmyndar gúmmísins til að gleypa mikla orku og auka þannig höggþol plastsins.

2. Ávöxtunarkenning

Hár höggstyrkur gúmmíplasts stafar aðallega af mikilli aflögun á milliefnisplastefnisins. Ástæðan fyrir aflögun milliefnisplastefnisins er sú að varmaþenslustuðullinn og Poisson-hlutfallið í gúmmíi eru hærri en í plasti. Vatnsstöðugleiki í mótunarferlinu veldur þversamdráttur í varma- og aflögunarferlinu í kringum milliefnið, sem veldur aukinni lausu rúmmáli milliefnisins, lækkar glerhitastig þess og veldur auðveldari plastaflögun og eykur seiglu. Þetta er hins vegar afleiðing af streituþéttniáhrifum gúmmíagnanna.

3. Kenning um sprungukjarna

Gúmmíkorn virka sem spennuþrýstipunktar og mynda fjölda lítilla sprungna í stað fárra stórra, og það krefst meiri orku að teygja fjölda lítilla sprungna heldur en fárra stórra. Á sama tíma trufla spennusvið fjölda lítilla sprungna hvert annað og veikja leiðandi spennu fyrir sprungumyndun, sem aftur hægir á sprungumynduninni og leiðir til þess að sprungurnar enda.

4. Kenning um margfeldi silfurmynstra

Vegna þess hve mikið magn gúmmíagna er í hertu plasti veldur mikill fjöldi spennuþjöppunar fjölda silfurmynstra sem geta dreift mikilli orku. Gúmmíagnirnar eru einnig silfurröndulokarar og litlu agnirnar geta ekki lokað silfurröndinni.

5. Kenning um silfurrönd og skerband

Þetta er mikilvæg kenning sem er almennt viðurkennd í greininni. Fjölmargar tilraunir hafa sýnt að aflögunarferli fjölliða samanstendur af tveimur ferlum: annars vegar skeraflögunarferlinu og hins vegar silfurbylgjuferlinu. Skeraflögunarferlið felur í sér bæði dreifða skeraflögun og myndun staðbundinna skerbanda. Skeraflögun er aðeins breyting á lögun hlutarins, þar sem samloðunarorka milli sameinda og þéttleiki hlutarins er í grundvallaratriðum óbreytt. Silfurröndunarferlið veldur hins vegar því að þéttleiki hlutarins minnkar verulega. Annars vegar eru holur í silfurkorninu, sem bendir til þess að silfurkornun hafi valdið ákveðnum skemmdum á efninu, sem er undanfari smásjárbrotaskemmda; hins vegar neyta silfurkorn mikillar orku í myndunar- og vaxtarferlinu, sem hamlar útþenslu sprungna og bætir seiglu efnisins, sem er einn af vélrænum aðferðum við herðingu fjölliða. Þess vegna er rétt skilningur á silfurröndunarfyrirbærinu kjarninn í því að skilja aflögunar- og brotferli fjölliðaefna og einn af lyklunum að því að framkvæma hönnun á samblönduðum breyttum plastum, sérstaklega hertum plastum.

6. Hugmyndin um holrými

Holamyndunarkenningin vísar til fyrirbærisins holamyndunar inni í gúmmíögnum eða á tengilagi gúmmíagnanna og undirlagsins undir áhrifum þrívíddarspennu við lágan hita eða hraða aflögun. Kenningin er sú að: gúmmíbreyttur plastur undir áhrifum utanaðkomandi krafta veldur spennuþéttni gúmmíagnanna í dreifðum fasa, sem leiðir til þess að holamyndun myndast á tengifleti gúmmísins og fylliefnisins sjálfs. Þegar holamyndun myndast í gúmmíögnunum losnar vatnsstöðugleiki í kringum gúmmíið, spennaástand þunnu fylliefnisins milli holrýmanna breytist úr þrívíðu í eins víddar og flatt álag fer í flatt álag. Þetta nýja álagsástand stuðlar að myndun klippibönda. Þess vegna getur holamyndun sjálf ekki valdið umbreytingu á brothættni og seigju efnisins; hún leiðir aðeins til breytinga á spennuástandi efnisins, sem veldur klippihreyfingum, kemur í veg fyrir frekari sprunguþenslu og bætir seigju efnisins.