ისევ იზრდება თუ არა POE-ს ფასი?

როგორც ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული გამკვრივებელი მასალა, ეს დინამიკა უდავოდ თავის ტკივილს უქმნის მოდიფიკაციის კომპანიებს. სიმტკიცე და სიმტკიცე მექანიკური მახასიათებლების ორი მნიშვნელოვანი ინდიკატორია, ამიტომ პლასტმასის გამკვრივება პლასტმასის მოდიფიკაცია პლასტმასის მოდიფიკაციის ერთ-ერთი მთავარი მიმართულებაა და დღესაც სიმტკიცე და სიმტკიცე მექანიკური მახასიათებლების ორი მნიშვნელოვანი ინდიკატორია, ამიტომ პლასტმასის გამკვრივება პლასტმასის მოდიფიკაციის ერთ-ერთი მთავარი მიმართულებაა და დღესაც გამკვრივების აგენტის დამატება მასალის გამკვრივების ყველაზე პირდაპირი და ეფექტური საშუალებაა.

ასე რომ, ელასტომერის გამკვრივების გამოყენების გარდა, კიდევ რა ვარიანტები არსებობს? დღეს მე გაგიძღვებით გამკვრივების მოდიფიკაციის ორგანიზებისკენ, თუ რა არის შესაძლებელი იდეები.

ხშირად გამოყენებული გამკვრივებელი საშუალებები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: აქტიური გამკვრივებელი საშუალებები და არააქტიური გამკვრივებელი საშუალებები. ისინი არიან ისეთები, რომელთა მოლეკულური ჯაჭვები შეიცავს აქტიურ ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ მატრიცულ ფისთან, შექმნან ბადისებრი სტრუქტურა და გაზარდონ მატრიცული ფისის ნაწილი. არარეაქტიული გამკვრივებლები წარმოადგენენ გამკვრივებელთა კლასს, რომლებიც კარგად თავსებადია ძირითად ფისთან, მაგრამ არ მონაწილეობენ ქიმიურ რეაქციაში. არარეაქტიული გამკვრივებლები წარმოადგენენ გამკვრივებელთა კლასს, რომლებიც კარგად თავსებადია ძირითად ფისთან, მაგრამ არ მონაწილეობენ ქიმიურ რეაქციაში.

ელასტომერული გამკვრივების მასალები

თითქმის ყველა მოქნილი მასალის გამოყენება შესაძლებელია მყიფე მასალების გამკვრივებად, მთავარია მრავალფაზიან კომპონენტებს შორის თავსებადობა, მხოლოდ კარგი თავსებადობის გამკვრივების სისტემაა საჭირო გამკვრივების მიზნის მისაღწევად, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს კონტრპროდუქტიულია. ხშირად გამოყენებული ელასტომერული გამკვრივებები კლასიფიცირდება მათი მაღალი ან დაბალი მინის გადასვლის ტემპერატურის მიხედვით.

(1) მაღალი დარტყმაგამძლე ფისი
როგორიცაა ქლორირებული პოლიეთილენი (CPE), მეთილ მეტაკრილატ-ბუტადიენ-სტიროლის კოპოლიმერი (MBS), აკრილატის კოპოლიმერი (ACR), სტიროლ-ბუტადიენის ბლოკ-კოპოლიმერი (SBS), ჰიდროგენიზებული SBS (SEBS), POE, EVA და ა.შ.
(2) მაღალი დარტყმაგამძლე რეზინი
როგორიცაა ეთილენ-პროპილენის კაუჩუკი (EPR), EPDM, NBR, NR, SBR, BR, CR და ა.შ.
გარდა ამისა, თუ PA66-ის გამკვრივებად TPU გამოიყენება, PA66/TPU კომპოზიტის დაკბილული დარტყმის სიმტკიცე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდება და კომპოზიტის დაჭიმვის თვისებები მხოლოდ ოდნავ შემცირდება. მექანიკური თვისებები მაქსიმუმს აღწევს, როდესაც TPU-ს დამატების რაოდენობა 5%-ია. კრისტალურობა 50%-ით მცირდება, რაც მიუთითებს, რომ სისტემას აშკარა გამკვრივების ეფექტი აქვს PA66-ზე.

კლასიფიკაცია ელასტომერის შიდა სტრუქტურის მიხედვით.

(1) წინასწარ განსაზღვრული ელასტომერის კლასი
ისინი წარმოადგენენ ბირთვ-გარსიანი სტრუქტურირებული პოლიმერებს, რბილი ელასტომერის ბირთვით და მაღალი მინის გარდამავალი ტემპერატურის გარსის მქონე პოლიმერით. მაგალითად, MBS, ACS, MABS და ა.შ.
(2) არაწინასწარ განსაზღვრული ელასტომერის კლასი
ეს არის წმინდა პოლიმერი და მისი ზემოქმედების მოდიფიკაცია მოდიფიცირდება გამხსნელის მოქმედების მექანიზმით, როგორიცაა CPE, EVA და ა.შ.
(3) გარდამავალი ელასტომერის კლასი

სტრუქტურა წინასწარ განსაზღვრულ და არაწინასწარ განსაზღვრულ ელასტომერს შორისაა, როგორიცაა ABS და ა.შ.

ხისტი, გამაგრებული მასალები

არაორგანული ხისტი გამკვრივებადი მასალები (RIF), ძირითადად ულტრაწვრილი არაორგანული შემავსებლები და სპეციალური შემავსებლები.

ულტრაწვრილ არაორგანულ შემავსებელს ეწოდება 0.1-5 მკმ ნაწილაკების ზომა, რომლის მოდიფიკაციის ეფექტი იცვლება შემავსებლის დამატების ზრდასთან ერთად, დაჭიმვისა და დარტყმის სიმტკიცის შერევის სისტემა შეუფერხებლად მცირდება, უცვლელი ან ოდნავ იზრდება, ხოლო სხვა თვისებები აგრძელებს ზრდას.

სპეციალურ შემავსებლებს შორისაა სუპერბოჭკოები (CF), ნემსის/სფეროს შემავსებლები, ტუტე მიწათა ლითონების მარილები და იშვიათ მიწათა მინერალები და ა.შ.

სუპერბოჭკოები, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკოები, ბორის ბოჭკოები, კვარცის ბოჭკოები, ორგანული ბოჭკოები, ნახშირბადის ნანომილაკები და სხვადასხვა ულვაშები. პოლიმერებში სუპერბოჭკოების დისპერსია უნდა განხორციელდეს შედარებით სპეციფიკური და მიზანმიმართული მეთოდებით.

ნემსის მსგავსი შემავსებელი, როგორიცაა ნემსის მსგავსი ვოლასტონიტი, რომელსაც გარკვეული გამკვრივების ეფექტი აქვს.

როგორც წესი, მას ამუშავებენ სილანის შემაერთებელი აგენტით ან ნაერთის შემაერთებელი აგენტით 10-15 წუთის განმავლობაში 50-80℃ ტემპერატურაზე და რეკომენდებულია დამატების რაოდენობა 10-15%. დამუშავების გარეშე ვოლასტონიტს არ აქვს გამკვრივების ეფექტი.
სფერული შემავსებლები მოიცავს მინის მიკროსფეროებს, მინის ღრუ მიკროსფეროებს, ვოლასტონიტის მძივებს, პლასტმასის მძივებს, კერამიკულ მძივებს და ა.შ.

ტუტე მიწათა ლითონების მარილები ძირითადად მოიცავს ბარიუმის სულფატს, შემავსებლის რაოდენობა ფართო დიაპაზონშია, შემავსებლის დარტყმითი სიმტკიცე სხვადასხვა ხარისხით გაუმჯობესებულია, დაახლოებით 60%-ის დამატებისას, დარტყმითი სიმტკიცე პიკს აღწევს.
იშვიათმიწა მინერალები ძირითადად იშვიათმიწა მინერალების ოქსიდები, ალკილის იშვიათმიწა ნაერთები და იშვიათმიწა მინერალების მარილებია, როგორიცაა რუბიდიუმის ოქსიდი და ცერიუმის ფტორიდი. იშვიათმიწა მინერალების გამკვრივების მექანიზმი ზოგადად დაკავშირებულია მათ ბირთვწარმოქმნასთან, ანუ იშვიათმიწა მინერალები გამოიყენება ბირთვწარმოქმნის აგენტებად გამკვრივების სისტემის კრისტალური სტრუქტურის გასაუმჯობესებლად და გამკვრივების მიზნის მისაღწევად. ძირითადად გამოიყენება კრისტალური პოლიმერების, როგორიცაა PP, PA, POM და ა.შ., გამკვრივებაში.

(2) ორგანული ხისტი გამაგრებული მასალები (ROF)
როგორიცააPMMA, PP, PS, MMA/S და SAN და ა.შ. ორმაგი ფუნქციის - გამკვრივებისა და გამაგრების გამო, გამკვრივებისა და გამაგრების ეფექტი პარაბოლურია.

გამკვრივების პრინციპი
როდესაც პოლიმერული მასალა დაზიანების (მსხვრევის) დროს დარტყმით დატვირთვას განიცდის, მისი სიმტკიცის ზომა დამოკიდებულია მასალის მიერ შთანთქმული დარტყმის ენერგიის ზომაზე და მის უნარზე, წინააღმდეგობა გაუწიოს ბზარის გაფართოებას. მაშ, როგორ როლს თამაშობენ გამაგრების მასალები და მატრიცა პოლიმერების გამყარებაში?

1. ელასტომერის გამკვრივების მექანიზმი

ელასტომერი პირდაპირ შთანთქავს ენერგიას, როდესაც ნიმუში დარტყმის ქვეშაა, წარმოიქმნება მიკრობზარები, როდესაც რეზინის ნაწილაკები ბზარის ორივე ნაპირზე გადიან, ბზარის გასავითარებლად რეზინი უნდა გაიჭიმოს, რეზინის დეფორმაციის პროცესი დიდ ენერგიას შთანთქავს, რითაც იზრდება პლასტმასის დარტყმის სიმტკიცე.

2. მოსავლიანობის თეორია

რეზინისგან გამაგრებული პლასტმასის მაღალი დარტყმითი სიმტკიცე ძირითადად განპირობებულია მატრიცული ფისის დეფორმაციის სიხშირით, მატრიცული ფისის დეფორმაციის მიზეზი ის არის, რომ რეზინის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი და პუასონის თანაფარდობა უფრო მეტია, ვიდრე პლასტმასის, ჩამოსხმის პროცესში გაგრილების ეტაპზე თერმული შეკუმშვისა და დეფორმაციის პროცესში მიმდებარე მატრიცის ჰიდროსტატიკური დაჭიმულობის სტრესის განივი შეკუმშვის გამო, რის შედეგადაც მატრიცული ფისის თავისუფალი მოცულობა იზრდება, მცირდება მისი მინის გადასვლის ტემპერატურა, ადვილად წარმოიქმნება პლასტიკური დეფორმაცია და იზრდება სიმტკიცე. მეორეს მხრივ, ეს გამოწვეულია რეზინის ნაწილაკების სტრესის კონცენტრაციის ეფექტით.

3. ბირთვის თეორიის გატეხვა

რეზინის გრანულები სტრესის კონცენტრაციის წერტილების ფუნქციას ასრულებენ, რაც რამდენიმე დიდი ბზარის ნაცვლად დიდი რაოდენობით პატარა ბზარს ქმნის და მრავალი პატარა ბზარის გაფართოებას მეტი ენერგია სჭირდება, ვიდრე რამდენიმე დიდი ბზარის გაფართოებას. ამავდროულად, დიდი რაოდენობით პატარა ბზარების დაძაბულობის ველები ერთმანეთს ერევა, ასუსტებს ბზარის განვითარების წამყვან დაძაბულობას, რაც, თავის მხრივ, ანელებს ბზარის განვითარებას და იწვევს ბზარების დასრულებას.

4. ვერცხლის მრავალჯერადი ნიმუშების თეორია

გამაგრებულ პლასტმასში რეზინის ნაწილაკების უკიდურესად მაღალი რაოდენობის გამო, სტრესის კონცენტრატების დიდი რაოდენობა იწვევს ვერცხლის ნიმუშების დიდი რაოდენობით წარმოქმნას, რომლებსაც შეუძლიათ დიდი რაოდენობით ენერგიის გაფანტვა. რეზინის ნაწილაკები ასევე ვერცხლის ზოლების დამაკავშირებელი ღეროებია და მცირე ნაწილაკებს არ შეუძლიათ ვერცხლის ზოლის დასრულება.

5. ვერცხლის ზოლის ძვრის ზოლის თეორია

ეს მნიშვნელოვანი თეორიაა, რომელიც ზოგადად მიღებულია ინდუსტრიაში. მრავალრიცხოვანმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ პოლიმერის დეფორმაციის მექანიზმი ორი პროცესისგან შედგება: ერთი არის ძვრის დეფორმაციის პროცესი და მეორე არის ვერცხლის ტალღოვანი პროცესი. ძვრის პროცესი მოიცავს როგორც დიფუზურ ძვრის დეფორმაციას, ასევე ლოკალური ძვრის ზოლების წარმოქმნას. ძვრის დეფორმაცია მხოლოდ ობიექტის ფორმის ცვლილებაა, მოლეკულებს შორის შეერთების ენერგია და ობიექტის სიმკვრივე ძირითადად უცვლელია. მეორეს მხრივ, ვერცხლის ზოლების პროცესი იწვევს ობიექტის სიმკვრივის მნიშვნელოვნად შემცირებას. ერთის მხრივ, ვერცხლის მარცვლის სხეულში არის ღრუები, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ვერცხლის მარცვლოვანებამ გამოიწვია მასალის გარკვეული დაზიანება, რაც სუბმიკროსკოპული მოტეხილობის დაზიანების წინამორბედია; მეორეს მხრივ, ვერცხლის მარცვლები მოიხმარენ დიდ ენერგიას ფორმირებისა და ზრდის პროცესში, რაც ზღუდავს ბზარების გაფართოებას და აუმჯობესებს მასალის სიმტკიცეს, რაც პოლიმერის გამკვრივების ერთ-ერთი მექანიკური მექანიზმია. ამრიგად, ვერცხლის ზოლიანობის ფენომენის სწორი გაგება პოლიმერული მასალების დეფორმაციისა და მსხვრევის პროცესის გაგების ბირთვს წარმოადგენს და ერთ-ერთი გასაღებია შერეული მოდიფიცირებული პლასტმასის, განსაკუთრებით კი გამაგრებული პლასტმასის, დიზაინის განსახორციელებლად.

6. კავიტაციის თეორია

კავიტაციის თეორია გულისხმობს კავიტაციის ფენომენს რეზინის ნაწილაკების შიგნით ან რეზინის ნაწილაკებსა და სუბსტრატს შორის ინტერფეისის ფენაზე, სამგანზომილებიანი სტრესის ზემოქმედების ქვეშ, დაბალი ტემპერატურის ან მაღალი სიჩქარის დეფორმაციის პროცესში. თეორია, რომლის მიხედვითაც: გარე ძალების ზემოქმედების ქვეშ რეზინით მოდიფიცირებული პლასტმასი, სტრესის კონცენტრაციის გამო, დისპერსიული ფაზის რეზინის ნაწილაკები იშლება, რაც იწვევს რეზინასა და მატრიცას შორის ინტერფეისის წარმოქმნას და თავად რეზინის ნაწილაკების კავიტაციის შედეგად, რეზინის გარშემო ჰიდროსტატიკური დაჭიმვის სტრესი იხსნება, ღრუებს შორის თხელი მატრიცული ლიგამენტის დაჭიმვის მდგომარეობა სამგანზომილებიანიდან ერთგანზომილებიანზე გადადის და სიბრტყის დეფორმაცია სიბრტყის სტრესად გადაიქცევა, რაც ხელს უწყობს ძვრის ზოლის წარმოქმნას. ამრიგად, კავიტაცია თავისთავად არ შეიძლება წარმოადგენდეს მასალის მყიფე-მყარ გადასვლას; ის მხოლოდ იწვევს მასალის დაძაბულობის მდგომარეობის ცვლილებას, რაც იწვევს ძვრის დენადობას, ხელს უშლის ბზარების შემდგომ გაფართოებას და აუმჯობესებს მასალის სიმტკიცეს.