Plean optamaithe breise le haghaidh PE poileitiléin modhnaithe treisithe le carbónáit chailciam

Tá poileitiléin (PE) ar cheann de na plaistigh is mó a mheall aird i dtáirgeadh tionsclaíoch. Tá na buntáistí a bhaineann leis ná friotaíocht den scoth ag teocht íseal, friotaíocht in aghaidh an chuid is mó de chreimeadh aigéad agus alcaile, dea-chobhsaíocht cheimiceach, múnlú tapa agus oibriú láidir. Úsáidtear go forleathan é i bpacáistiú, in ábhair thógála, i ngluaisteáin, sa bhitheolaíocht agus i réimsí eile. Mar sin féin, tá a úsáid bhreise teoranta ag a easnaimh amhail friotaíocht teasa lag agus airíonna meicniúla réasúnta ísle.

Tá méid beag cáithníní agus scaipeadh maith ag CaCO3 ultrafine. Tá na buntáistí aige go laghdaíonn sé póir agus folúntais i bplaistigh agus go ndéanann sé crapadh plaisteach níos aonfhoirmí. Líontar é le poileitiléin, polaistiréin, clóiríd polaivinile, agus polapróipiléin. I measc plaistigh eile, is féidir leis cruas, cobhsaíocht tríthoiseach agus dolúbthacht táirgí plaisteacha a fheabhsú.

Mar sin féin, tá sé léirithe ag líon mór staidéar nach mbíonn na torthaí is fearr le baint amach go minic trí charbónáit chailciam nó líontóirí eile a úsáid chun polaiméirí modhnaithe a líonadh nó ábhair eile a mhodhnú, agus go bhfuil an feabhsú feidhmíochta sách simplí. Is minic a bhíonn éifeachtaí níos fearr ag modhnú cumaisc ar phúdair mianracha neamh-mhiotalacha éagsúla agus is féidir leis feidhmíocht fhoriomlán ábhar a fheabhsú. Anois tá níos mó agus níos mó iarratas taighde ann.

Léirigh taighde le Yang Changyou agus daoine eile gur féidir le nano-CaCO3 comhoiriúnacht agus cobhsaíocht theirmeach ábhar ilchodach poileitiléine a fheabhsú, agus gur féidir le snáithín bagáis (BF) criostalachas agus diana ábhar ilchodach a fheabhsú. Is féidir leis an dá rud airíonna meicniúla agus feidhmíocht mheicnic ábhar ilchodach a fheabhsú go héifeachtach.

01 Aicmiú poileitiléin PE

Roinntear PE de réir a struchtúir cheimicigh, a mheáchan móilíneach coibhneasta agus a mhodh polaiméirithe. Is féidir é a roinnt go príomha ina thrí chatagóir: poileitiléin ísealdlúis (LDPE), poileitiléin arddlúis (HDPE) agus poileitiléin líneach ísealdlúis (LLDPE).

▷Poileitiléin ísealdlúis

Tá dáileadh leathan meáchain mhóilíneach coibhneasta ag LDPE, criostalachas íseal, agus tá sé íogair do thanúcháin lomadh. Is féidir leis cruaite brú a chruthú le linn an phróisis mhúnlaithe, mar sin tá airíonna optúla agus inphróiseálacht mhaith ag LDPE. Ós rud é go bhfuil modúl Young an réigiúin chriostaigh i bhfad níos airde ná modúl an réigiúin neamhchruthaigh, tá déine agus neart teanntachta LDPE níos ísle, ach tá an diana agus an fadú ag briseadh níos airde.
Úsáidtear LDPE go príomha i málaí pacáistithe plaisteacha, scannáin talmhaíochta, táirgí múnlaithe insteallta, etc.

▷Poileitiléin ard-dlúis

HDPE líne easbhrúite píopa Tá diana, dolúbthacht agus airíonna meicniúla ard aige, ach is furasta é a aosú agus a dhífhoirmiú, agus tá a chruas dromchla íseal. Is féidir HDPE a úsáid i bpíopaí, i múnlú insteallta, i múnlú séidte, i líonta iascaireachta, i rópaí, i scannáin phacáistithe agus i dtáirgí eile. Tá insliú maith ag HDPE agus is féidir é a úsáid mar ábhar fillte do shreanga agus cáblaí, chomh maith le roinnt cásálacha fearas tí.

▷Poileitiléin líneach ísealdlúis

Is cineál nua poileitiléine é LLDPE atá forbartha go tapa le blianta beaga anuas. Is cóipolaiméir eitiléine agus oileifín é. I gcomparáid le poileitiléin ísealdlúis, tá cuma chomhchosúil, snasta dromchla maith, friotaíocht níos fearr ag teocht íseal, ach trédhearcacht bhocht ag poileitiléin líneach ísealdlúis. Faoi láthair, téann LLDPE isteach i mbeagnach gach margadh poileitiléine traidisiúnta, lena n-áirítear scannáin, múnlú, píopaí agus sreang agus cábla.

02 Modhnú ar phoileitiléin PE

Tá airíonna meicniúla ag poileitiléin aonair amhail friotaíocht neamhleor in-aosaithe teasa, sobhristeacht i dtimpeallachtaí teochta ísle, cruas íseal, agus friotaíocht tionchair bhocht. Dá bhrí sin, ní mór an chóireáil mhodhnúcháin a dhíriú.

Faoi láthair, áirítear dhá mhodh modhnaithe den chuid is mó i modhnú PE: modhnú ceimiceach agus modhnú fisiceach. I modhnú fisiceach, is ábhar measctha nó ilchodach é modhnú feabhsaithe líonta a ullmhaítear trí mhodhnaitheoirí a chur le poileitiléin agus é a mheascadh chun airíonna áirithe de phoileitiléin a fheabhsú nó airíonna nua a thabhairt do phoileitiléin.

I measc na líontóirí neamhorgánacha a úsáidtear go coitianta faoi láthair tá carbónáit chailciam, púdar grianchloch, snáithín plúir adhmaid, snáithín tuí ríse/cána siúcra, shilice, feadáin, snáithín gloine, caoilín, coirníní gloine, talc, graifít, nana-fheadáin charbóin, etc. Trí an cineál seo líontóra athneartaithe a chur le poileitiléin, is féidir costais a laghdú agus is féidir déine, neart, cobhsaíocht tríthoiseach, friotaíocht teasa, maighnéadas, seoltacht agus airíonna eile an táirge a fheabhsú.

Agus a phrionsabal á iniúchadh, tá friotaíocht teasa agus neart ard ag cáithníní neamhorgánacha, agus bíonn tionchar mór ag cáithníní neamhorgánacha ar phróiseas criostalaithe poileitiléine. Mar ghníomhairí núicléataithe neamhorgánacha, is féidir leo tionchar díreach a imirt ar neart, dolúbthacht agus friotaíocht teasa roisín poileitiléine agus táscairí tábhachtacha eile.

03 Carbónáit chailciam modhnaithe

Tá dhá mhíbhuntáiste ag baint le carbónáit chailciam, mar líontóir neamhorgánach ilúsáideach, nuair a úsáidtear é le hábhair pholaiméire:

Ar thaobh amháin, tá an dromchla hidrofileach agus oleophobach, le polaraíocht láidir, murab ionann agus polaraíocht íseal hidrofóbach agus oleophileach an choirp orgánaigh, tá sé deacair é a chomhcheangal leis an maitrís polaiméir;

Ar an láimh eile, tá droch-fhórsa ceangailteach ag carbónáit chailciam le polaiméirí agus ní féidir léi ach ról intuaslagtha a imirt. Má bhíonn iomarca carbónáit chailciam ann, beidh laghdú suntasach ar fheidhmíocht ábhar polaiméire, rud a fhágann go bhfuil sé deacair táirgí a mhonarú agus a phróiseáil.

I bhfeidhmiú praiticiúil, ba cheart go mbeadh nasc maith comhéadain idir carbónáit chailciam agus poileitiléin, agus ba cheart go mbeadh méid na gcáithníní i gcarbónáit chailciam beag agus go mbeadh an scaiptheacht mhaith. Dá bhrí sin, ní mór carbónáit chailciam a mhodhnú.

Déantar carbónáit chailciam a mhodhnú le gníomhaire cúplála tíotáináite. Is furasta an chuid ailcile sa ghníomhaire cúplála a hidrealú agus a chomhcheangal le -OH ar dhromchla charbónáit chailciam le linn an phróisis mhodhnúcháin, rud a fhéadann airíonna dromchla charbónáit chailciam a dhéanamh hidreafóbach; Is féidir na trí struchtúr a fhiuchadh nó a chomhcheangal go ceimiceach leis an bpolaiméir, rud a fheabhsaíonn comhoiriúnacht chomhéadain idir carbónáit chailciam agus an polaiméir agus cobhsaíocht reolaíochta agus scaipthe charbónáit chailciam sa chóras, rud a fheabhsaíonn na hairíonna meicniúla agus na hairíonna meicniúla.

Prionsabal modhnúcháin gníomhaire cúplála titanáite

04 Poileitiléin mhodhnaithe líonta le púdar neamhorgánach

D'úsáid Zuo Yinze et al. gníomhaire cúplála tíotáináite (KH101) agus gníomhaire cúplála siláine (KH570) faoi seach chun CaCO3 agus SiO2 a mhodhnú mar líontóirí, agus rinne siad ábhair chomhchodacha PE dénártha agus thrínártha le HDPE mar mhaitrís. Léiríonn an taighde go: bhfeabhsaítear scaipeadh nana-cháithníní modhnaithe sa mhaitrís, laghdaítear an feiniméan comhiomlánaithe, agus méadaíonn neart teanntachta agus neart tionchair na gcomhchodach dénártha ar dtús agus ansin laghdaíonn siad de réir mar a mhéadaíonn cion CaCO3 agus SiO2. Nuair a bhíonn méid dópála SiO2 7% de réir meáchain, is é feidhmíocht chuimsitheach ábhar ilchodach PE/SiO2 an ceann is fearr; Nuair a bhíonn an méid dópála CaCO3 15% de réir meáchain, is é an fheidhmíocht chuimsitheach is fearr atá ag ábhar ilchodach PE/CaCO3. In ábhair ilchodacha PE/CaCO3/SiO2, nuair a bhíonn na méideanna dópála de charbónáit chailciam agus SiO2 25% de réir meáchain agus 7% de réir meáchain, méadaíonn an neart teanntachta agus an neart tionchair eangaithe faoi 17.6% agus 34.5% faoi seach, rud a chinntíonn éifeacht sineirgisteach agus a bhaintear amach torthaí níos fearr. Feidhmíocht fhoriomlán.

D'fhorbair Zhou Lin agus daoine eile ábhair chomhchodacha ardfheidhmíochta le nana-charbónáit chailciam measctha le SBS/HDPE. Léirigh an taighde: gur mhéadaigh neart tionchair, neart teanntachta, agus fadú ag briseadh meascán nana-charbónáit chailciam agus meascán SBS/poileitiléin ard-dlúis de réir mar a mhéadaigh nana-charbónáit chailciam. Taispeánann na hathruithe ar an gcodán maise go léir athrú parabólach le hoscailt anuas. Ós rud é go n-athraíonn airíonna tionchair, neart teanntachta, agus fadú ag briseadh na meascán go sioncrónach go bunúsach, is féidir a thabhairt i gcrích gur féidir le nana-charbónáit chailciam na meascáin a dhéanamh níos déine agus níos láidre araon. Is fearr feidhmíocht fhoriomlán an mheascáin nuair a shroicheann codán maise nana-charbónáit chailciam 15% de mhais iomlán an mheascáin.

Rinne Zhang Xiaoqian et al. comhréireanna éagsúla de shiúcraí CaCO3 a chumasc le plúr adhmaid agus HDPE chun ábhair chomhchodacha CaCO3/HDPE/plúr adhmaid a ullmhú. Léiríonn a gcuid taighde nuair a bhíonn an méid dópála CaCO3 7%, go sroicheann an neart teanntachta buaicluach 28.3MPa. I gcomparáid le hábhar comhchodach HDPE/púdar adhmaid (19.7MPa), méadaítear é faoi 43.7%, agus méadaítear an neart lúbtha agus tionchair faoi 19.2% agus 20.1%.