https://blog.jwell-group.com/polypropylene-shrinkage-difficult-to-control-what-are-the-influencing-factors/

პოლიპროპილენი ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი უნივერსალური დანიშნულების პლასტმასია, რომლის უპირატესობებია დაბალი სიმკვრივე, კარგი სიმტკიცე, მოხრისადმი მდგრადობა, ქიმიური მდგრადობა და კარგი იზოლაცია. მისი ნაკლოვანებებია დაბალი ტემპერატურის ზემოქმედებისადმი დაბალი გამძლეობა, ადვილად დაბერება და ჩამოსხმის დროს დიდი შეკუმშვა.

მოდიფიკაციას შეუძლია გააუმჯობესოს პოლიპროპილენის დაბალ ტემპერატურაზე ზემოქმედების თვისებები, ჩამოსხმის შეკუმშვა და თერმული დაბერების თვისებები. შეკუმშვა, თუ კარგად კონტროლდება, მნიშვნელოვანია პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების პოპულარიზაციისთვის და ასევე წარმოადგენს პროდუქტის ხარისხის უზრუნველყოფის მნიშვნელოვან ასპექტს. კერძოდ, შეკუმშვა ძალიან მნიშვნელოვანია ტრადიციული საინჟინრო პლასტმასის შესაცვლელად მოდიფიცირებული პოლიპროპილენის გამოყენებისას.
პოლიპროპილენის მოდიფიკაციის ტექნოლოგია ჩინეთში განვითარებულია, თუმცა შემცირების საკითხების ანალიზი უფრო გაფანტულია. ჯაჭვური პლასტმასის ქსელის ინტეგრაციის შესახებ არსებული ინფორმაცია, ამ საკითხისთვის გარკვეული განმარტებების მიცემა, იმედი მაქვს, ინდუსტრიაში იდეებს მოგაწვდით.

მიზეზები

პოლიპროპილენის მაღალი შეკუმშვა თავად პოლიპროპილენის ერთ-ერთი მთავარი ნაკლია, ძირითადად მისი მაღალი კრისტალურობის გამო. კრისტალიზაციის შემდეგ, პოლიპროპილენის კუთრი წონა იზრდება და მოცულობა მცირდება. კუთრი წონა შესაბამისად 0.851 და 0.936-ია 0% და 100% კრისტალურობის შემთხვევაში, ამიტომ სუფთა პოლიპროპილენის ფორმირების შეკუმშვა ზოგადად 1.7-დან 2.2-მდეა.

პოლიპროპილენის შეკუმშვის მთავარი კონტროლი ნედლეულის კრისტალურობაა: რაც უფრო მცირეა კრისტალურობა, მით უფრო მცირეა შეკუმშვა; პირიქით, რაც უფრო მაღალია კრისტალურობა, მით უფრო დიდია შეკუმშვა.

Inპოლიპროპილენის მოდიფიცირებული პლასტმასისხვადასხვა მოდიფიკატორის დამატებამ, სხვადასხვა ხარისხით, დააზიანა პოლიპროპილენის თავდაპირველი კრისტალურობა, რითაც შეცვალა პოლიპროპილენის თავდაპირველი შეკუმშვა ჩამოსხმისთვის.

I. რეზინის გავლენა პოლიპროპილენის შეკუმშვაზე

რეზინის შემცველობის ზრდასთან ერთად, ჩამოსხმის შეკუმშვა მცირდება. ეს ძირითადად იმით არის განპირობებული, რომ რეზინის დამატება ანადგურებს თავად პოლიპროპილენის კრისტალურობას, რაც იწვევს ჩამოსხმის შეკუმშვის შემცირებას, ხოლო სამ ელასტომერს - POE, EPDM და SBS-ს - განსხვავებული გავლენა აქვს ჩამოსხმის შეკუმშვაზე.

როდესაც ელასტომერის შემცველობა 5%-ზე ნაკლებია, ელასტომერის თითოეული ტიპის გავლენა პოლიპროპილენის შეკუმშვაზე ძირითადად იგივეა. მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ელასტომერის შემცველობა 5%-ს გადააჭარბებს, იცვლება სხვადასხვა ელასტომერის გავლენის ხარისხი და შეკუმშვაზე გავლენის თანმიმდევრობაა POE>EPDM>SBS, რაც შეესაბამება ელასტომერების გამკვრივების ეფექტს პოლიპროპილენზე.

შეკუმშვის შემცირება უკეთესია, როდესაც არაორგანული შემავსებლები PP-ს ელასტომერებთან ერთად ნარევში ემატება.

II. მინერალური შემავსებლის გავლენა პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების შეკუმშვაზე ჩამოსხმისას

პოლიპროპილენის ძირითადი მინერალური დანამატებია კალციუმის კარბონატი, ტალკი, ქარსის ფხვნილი და ა.შ. მინერალური დანამატების გავლენის სამი ძირითადი მიზეზი არსებობს ჩამოსხმისთვის განკუთვნილი პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების შეკუმშვაზე.

პირველ რიგში, მინერალური დანამატი თავად არ იკუმშება და მისი დამატება ამცირებს პოლიპროპილენის მოდიფიკატორის შეკუმშვას საერთო თანაფარდობიდან; მეორეც, მინერალური დანამატის დამატება გარდაუვლად მოქმედებს პოლიპროპილენის კრისტალურობაზე, რაც გავლენას ახდენს შეკუმშვაზე; მესამე, მიკროწვრილი მინერალური აგენტის დამატება ასრულებს ბირთვული აგენტის როლს, რომელიც ცვლის პოლიპროპილენის სტრუქტურულ მდგომარეობას და ხელს უშლის დიდი სფერული კრისტალების წარმოქმნას, რაც ასევე გავლენას ახდენს პოლიპროპილენის ფორმირების შეკუმშვაზე.

1) შემავსებლის ფორმა
არაორგანული შემავსებლის ფორმას განსხვავებული გავლენა აქვს შეკუმშვის სიჩქარეზე, ეფექტის სპეციფიკური ზომა შემდეგი თანმიმდევრობით არის: ფანტელები > ნემსები > გრანულები > სფეროები.

2) შემავსებლის ნაწილაკების ზომა
ერთი და იგივე შემავსებლის სხვადასხვა ნაწილაკების ზომა განსხვავებულ გავლენას ახდენს შეკუმშვის სიჩქარეზე, რაც უფრო პატარაა ნაწილაკების ზომა, მით უფრო მცირდება შეკუმშვის სიჩქარე. ტალკით შევსებული პოლიპროპილენის (20% ტალკი + 8% POE) მაგალითის სახით, ტალკის სხვადასხვა ნაწილაკების ზომის გავლენა შეკუმშვაზე შემდეგია.

3) შემავსებლების ზედაპირული დამუშავება
შეკუმშვაზე გავლენა განსხვავდება იმის მიხედვით, დამუშავდება თუ არა იგივე შემავსებელი ზედაპირულად ფისით ლამინირებისას. ზედაპირულად დამუშავებულ შემავსებელს შეკუმშვაზე უფრო დიდი გავლენა აქვს.

4) შემავსებლის რაოდენობა
ერთი და იგივე შემავსებლის დამატებული რაოდენობა განსხვავებულ გავლენას ახდენს შეკუმშვის სიჩქარეზე, რაც უფრო მაღალია დამატებული რაოდენობა, მით უფრო მცირდება შეკუმშვის სიჩქარე.

III. ბოჭკოების გავლენა პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების შეკუმშვაზე ჩამოსხმის დროს
აქ მოხსენიებული ბოჭკოები მოიცავს არაორგანული და ორგანული ბოჭკოების ყველა ტიპს. მაგალითად, მოკლე მინის ბოჭკოვანი გამაგრების შემთხვევაში, PP ფისში სხვადასხვა შემცველობის მინის ბოჭკოების დამატებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს მისი ჩამოსხმის შეკუმშვა.

გრძელი მინის ბოჭკოებით გამაგრებული პოლიმერების უპირატესობა მოკლე მინის ბოჭკოებთან შედარებით დაბალი შეკუმშვაა და მუდმივი შეკუმშვაა როგორც გრძივი, ასევე განივი მიმართულებით. ულვაშით გამაგრებულ პოლიმერებს მინის ბოჭკოებით გამაგრებულ პოლიმერებთან შედარებით უფრო დაბალი შეკუმშვის მაჩვენებელი აქვთ.

პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების ჩამოსხმის შეკუმშვაზე ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს მინის ბოჭკოები. როდესაც მინის ბოჭკოს შემცველობა 30%-ს ან მეტს აღწევს, პოლიპროპილენის მოდიფიკატორის ჩამოსხმის შეკუმშვა 1.8-დან 0.5-მდე მცირდება და ზედაპირულად დამუშავებული მინის ბოჭკო უფრო დიდ გავლენას ახდენს ჩამოსხმის შეკუმშვაზე, ვიდრე დაუმუშავებელი მინის ბოჭკო.

მინის ბოჭკოს დამატება, პირველ რიგში, ანადგურებს პოლიპროპილენის კრისტალურობას და გავლენას ახდენს შეკუმშვაზე და, რაც მთავარია, მინის ბოჭკო ზღუდავს პოლიპროპილენის კრისტალურ შეკუმშვას.

IV. პოლიეთილენის შერწყმის გავლენა პოლიპროპილენის ჩამოსხმის შეკუმშვაზე
პოლიეთილენის დამატება ასევე მოქმედებს პოლიპროპილენის მოდიფიკატორის ჩამოსხმის შეკუმშვაზე. მიუხედავად იმისა, რომ პოლიეთილენი ასევე მაღალი კრისტალურობის პლასტმასია ჩამოსხმის დიდი შეკუმშვით, პოლიეთილენის პოლიპროპილენში დამატება სხვადასხვა ხარისხით არღვევს ერთმანეთის შესაბამის კრისტალურობას, რაც იწვევს ჩამოსხმის საერთო შეკუმშვის შემცირებას.

შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ფისებთან შერევა, ან ქიმიური ჯვარედინი შეერთება და მყნობის მოდიფიკაციები.

V. პოლიპროპილენის საკუთარი MFI-ის ცვლილებების გავლენა ჩამოსხმის შეკუმშვაზე
პოლიპროპილენის ჩამოსხმის შეკუმშვაზე გავლენას ახდენს მისი კრისტალურობა, რომელზეც, თავის მხრივ, გავლენას ახდენს მისივე მოლეკულური წონის ზომა. როდესაც MFI იზრდება, მოლეკულური წონა მცირდება, იზრდება მისი კრისტალურობა და იზრდება ჩამოსხმის შეკუმშვა.

პოლიპროპილენის ჩამოსხმის შეკუმშვაზე მოდიფიკატორების ეფექტის შედარება

სხვადასხვა მოდიფიკატორის გავლენა პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების შეკუმშვაზე ნაჩვენებია ცხრილში, რომელიც აჩვენებს, რომ სხვადასხვა მოდიფიკატორის გავლენა პოლიპროპილენის მოდიფიკატორების შეკუმშვაზე განსხვავებულია, სადაც ყველაზე დიდი ეფექტი აქვს მინის ბოჭკოს, შემდეგი თანმიმდევრობით: მინის ბოჭკო > მინერალი > ელასტომერი > პოლიეთილენი.

როდესაც რამდენიმე მოდიფიკატორი გამოიყენება, პოლიპროპილენის შეკუმშვის ეფექტი ერთნაირი არ არის, მასზე მრავალი ფაქტორის გავლენაა. მაგალითად, პოლიპროპილენში მოდიფიკატორის დისპერსიის ხარისხი, თავად მინერალური მოდიფიკატორის ნაწილაკების ზომა, სხვადასხვა მინერალური შემავსებლის ზედაპირული დამუშავება და ა.შ. გავლენას ახდენს ჩამოსხმის შეკუმშვაზე.

გარდა ამისა, ჩამოსხმის პროცესში შეკუმშვის სიჩქარეზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ჩამოსხმის აპარატის ჩამოსხმის პროცესი. მაგალითად, შეკუმშვის სიჩქარეზე გავლენას ახდენს შეკუმშვის ტემპერატურა და წნევა.