Como mellorar as propiedades mecánicas do plástico recheo #Gránulo de plástico #Extrusora de plástico #Peletización de elastómeros

A adición de recheos pode producir cambios positivos nas propiedades mecánicas da resina matriz, pero tamén pode ter efectos adversos. As propiedades mecánicas dos plásticos recheos inclúen principalmente o módulo elástico, a resistencia á tracción, o alongamento á rotura, a resistencia ao impacto, a resistencia á flexión, etc.

Módulo elástico

En xeral, o módulo elástico da resina é baixo. Mesmo o poliéster e a poliamida con módulos elásticos máis altos só teñen entre o 2.5 % e o 10 % do módulo elástico do metal. O módulo elástico dos recheos é moitas veces maior que o módulo elástico de polímeros, polo que a adición de recheos aumentará o módulo elástico dos plásticos recheos.

En xeral, os recheos de partículas grandes aumentarán menos o módulo elástico do sistema de recheo. Non obstante, cando as dimensións verticais e horizontais das partículas de recheo son relativamente grandes, como os recheos escamosos e fibrosos, o módulo elástico do sistema de recheo aumentará significativamente.

Resistencia á tracción

Nos plásticos cheos, o recheo é unha fase dispersa que se divide nunha fase continua composta de resina matriz. A área da resina matriz na sección de forza debe ser menor que a dun material composto de resina pura. Baixo a acción dunha forza externa, a resina matriz elimínase facilmente da superficie das partículas de recheo. Ao separarse, a resistencia á tracción do plástico cheo é menor que a do sistema de resina pura.

Baixo a acción da tensión de tracción, a matriz sepárase da superficie das partículas de recheo, creando pequenas cavidades. O aire nas cavidades ten un índice de refracción diferente ao do material circundante, e a cor do material aparecerá máis branca que a do material orixinal, o que se coñece como o fenómeno do branqueamento por tensión. Canto maior sexa o tamaño das partículas de recheo, menos probable será que as partículas se deformen coa resina da matriz e máis evidente será o fenómeno do branqueamento por tensión.

Non obstante, non todos os sistemas de recheo teñen unha resistencia á tracción menor que a resina matriz. O recheo ultrafino tratado superficialmente aumenta a área de contacto entre o recheo e a resina e mellora a adhesión entre o recheo e a resina matriz. Baixo a acción da tensión de tracción, as partículas do recheo poden moverse e deformarse xunto coa resina matriz, o que aumenta a sección transversal efectiva para soportar cargas externas e mellora significativamente a resistencia á tracción do sistema de recheo, incluso superior á resistencia á tracción da matriz. A adhesión entre o polietileno e os recheos é deficiente, pero cando a matriz se estira, pode orientarse arredor das partículas de recheo, polo que a maioría dos recheos poden aumentar a resistencia á tracción do polietileno. Ademais, os recheos en escamas ou fibrosos de gran superficie tamén poden mellorar significativamente a resistencia á tracción do sistema recheo.

Elongación ao descanso

Dado que a maioría dos recheos, especialmente os propios recheos minerais inorgánicos, son ríxidos e non se deforman baixo a acción de forzas externas, o alongamento na rotura dos plásticos cheos diminuíu. Non obstante, na proba comprobouse que cando a dosificación do recheo é inferior ao 5 % e o tamaño das partículas do recheo é pequeno, o alongamento na rotura do plástico cheo ás veces é maior que o alongamento na rotura da propia resina matriz. Isto pode deberse á baixa concentración. Isto débese a que as partículas finas do recheo poden moverse xunto coa matriz. A cantidade de recheo é a mesma: canto menor sexa o tamaño das partículas do recheo, maior será o alongamento na rotura.

Resistencia á flexión

A resistencia á flexión dos plásticos cheos diminúe a medida que aumenta o contido de recheo. Os recheos en placa ou os recheos modificados por axentes de acoplamento poden mellorar a resistencia á flexión dos plásticos cheos.

A deformación permanente afecta á estabilidade dimensional dos produtos plásticos. A presenza de recheos reduce a deformación permanente do plástico recheado.

Forza de impacto

A resistencia ao impacto é un indicador importante do rendemento materiais plásticosNa matriz, as partículas de recheo son propensas á concentración de tensión. Ao mesmo tempo, o recheo ríxido non se deformará cando estea sometido a tensión, é dicir, non pode rematar as fendas nin producir gretas de prata para absorber a enerxía do impacto. Polo tanto, a fraxilidade do plástico recheo aumenta e a resistencia ao impacto diminúe. Esta modificación do recheo tamén xoga un papel importante para obter múltiples beneficios á vez que degrada as propiedades do material.

En xeral, cando a cantidade de recheo é grande, afecta á continuidade da matriz e forma moitos puntos de concentración de tensión, o que reduce o rendemento ao impacto do plástico recheo; a forza de unión entre o recheo e a matriz é alta, o que pode mellorar a resistencia ao impacto; debido a que o recheo fibroso pode A tensión de impacto distribúese sobre unha área máis grande perpendicular á tensión de impacto, polo que se pode mellorar a resistencia ao impacto dos plásticos reforzados con fibra; engadir goma ou elastómero termoplástico ao plástico para aumentar a tenacidade do plástico mediante mestura pode mellorar a resistencia ao impacto. A teoría de endurecemento de partículas ríxidas desenvolvida nos últimos anos cre que o uso de partículas non elastoméricas pode mellorar a resistencia ao impacto do material sen sacrificar o módulo elástico do material.

Resistencia ao desgarro e resistencia á compresión

A resistencia ao desgarro aplícase principalmente a películas e láminas. Está determinada pola expansión das gretas. É necesario un tratamento superficial dos recheos para mellorar o rendemento da unión entre os recheos e os polímeros.

O tratamento superficial dos recheos tamén pode axudar a mellorar a resistencia á compresión do material. O recheo con recheos flexibles, como o po de madeira, fará que a resistencia á compresión do material diminúa. Nos termoplásticos, engadir recheos cunha relación de aspecto pequena pode aumentar a resistencia á compresión.