مواد سخت‌کننده لاستیک: چگونه ماده مناسب را برای تغییر ویژگی‌های پلیمر انتخاب کنیم؟
بیشتر بودن لاستیک همیشه به معنای قسمتی سخت‌تر نیست. استفاده از مواد غلط می‌تواند بر جریان، سفتی و هزینه تأثیر منفی بگذارد و شما ممکن است تنها پس از ریخته‌گری متوجه شوید.
برای انتخاب مواد سخت‌کننده لاستیک، ابتدا با ماتریس پلیمر و مشکل عملکرد شروع کنید. سپس مقایسه‌هایی در زمینه سازگاری، بهبود تأثیر، انعطاف‌پذیری، اندازه ذرات، رفتار فرآورش و ثبات بلندمدت انجام دهید. انتخاب خود را با آزمایش‌های کوچک تأیید کنید.
من شاهد بسیاری از پروژه‌ها بوده‌ام که با یک نام محصول آغاز می‌شوند و با یک آزمایش ناموفق به پایان می‌رسند. من ترجیح می‌دهم ترتیب دیگری را دنبال کنم. در اینجا نحوه عملکرد من در انتخاب، مرحله به مرحله، آورده شده است.
مواد سخت‌کننده لاستیکی برای چه کارهایی استفاده می‌شوند؟
پلیمرهای سخت شکل خود را حفظ می‌کنند، اما در برابر ضربه‌ای ناگهانی شکسته می‌شوند. پس از آن، از کار افتادن و شکایات به دنبال می‌آید.
مواد سخت‌کنندهٔ لاستیکی به پلیمرهای سخت‌گرای کمک می‌کند تا ضربه را جذب کرده و مقاومت در برابر شکست شکننده داشته باشند. سازندگان از آنها در لوله‌ها، پروفیل‌ها، قاب‌ها و جوانه‌ها استفاده می‌کنند. اما مواد مختلف مشکلات فرمولاسیون مختلفی را حل می‌کنند.
یک هدف، چندین مشکل
من مکانیسم را در پست خود در موردعامل سخت‌کننده لاستیک نیتریلبنابراین من اینجا آن را تکرار نخواهم کرد. کلمه «سخت‌تر شدن» چندین کار را در بر می‌گیرد. یک پروفیل PVC ممکن است به مقاومت در برابر ضربه‌های سرد نیاز داشته باشد. یک پوسته کابل ممکن است به انعطاف‌پذیری نیاز داشته باشد. قطعه‌ای نزدیک سوخت ممکن است به مقاومت در برابر روغن نیاز داشته باشد. یک صفحه شفاف ممکن است به شفافیت نیاز داشته باشد. یک نوع لاستیک نمی‌تواند هر چهار خاصیت را انجام دهد. مشتریان اغلب از من می‌پرسند: «کدام یک سخت‌تر است؟» سوال اول من متفاوت است: «چه چیزی شکست خورده است؟»بررسی ذرات لاستیک ساختاریمی‌گوید که مقاومت به ضربه عمدتاً به فاز لاستیکی و به این بستگی دارد که چقدر لاستیک با ماتریس پیوند می‌دهد. پیوند نتیجه را تعیین می‌کند، نه برچسب روی کیسه. در یوداهانگ، هر گفتگویی را از همان جای شروع می‌کنیم.
چه انواع مواد سخت‌کننده لاستیکی موجود است؟
بازار تعداد زیادی از تغییردهنده‌ها را فهرست می‌کند. نام‌های آنها شبیه به هم است، اما کارکردشان متفاوت است.
انواع رایج شامل مواد مبتنی بر لاستیک نیتریل، مواد مبتنی بر پلی‌بوتادین مانند MBS و گرفت‌های نوع ABS، و سایر مدل‌سازها مانند CPE، پلیمرهای هسته-پوست آکریلیک و پلیمرهای اتیلن فنکشنالیزه می‌شود. هر کدام برای ماتریس‌های مختلف مناسب است.
مواد پایه‌دار با لاستیک نیتریل
این‌ها مقاومت در برابر روغن، قطبیت و انعطاف‌پذیری را ارائه می‌دهند. همچنین به صورت پودری نیز موجود هستند که در دوزگیری و ترکیب‌بندی کمک می‌کند. من آنها را برای قطعات انعطاف‌پذیر و در معرض روغن ترجیح می‌دهم، جایی که یک مدلر سخت می‌تواند با طراحی مخالفت کند. PNBR به این گروه تعلق دارد.
مواد مبتنی بر پلی‌بوتادین
این‌ها مدل‌های سنتی تأثیرگذار هستند. آنها یک مرحله لاستیکی در داخل ماتریس تشکیل می‌دهند و پیوند به نحوه خوب بودن اتصال آنها بستگی دارد.اَبِسبهترین مثال شناخته‌شده است، و من مرحله لاستیکی آن را در پست دومم توضیح دادم. برای PVC سخت، یکاثرگذارهای ترکیبی هیبریدی با ثبت اختراعنام‌های MBS، ABS، پلیمرهای هسته/پوسته آکریلیک و CPE را به عنوان گزینه‌های استاندارد می‌شناسد.
مواد دیگر مبتنی بر لاستیک
برخی ماتریس‌ها نیازمند کمک اضافه هستند. در پلی‌آمید، یکپатنت ترکیب سخت شده با لاستیکاین ماده، الاستومر را با یک پلیمر اتیلن فعال‌شده که حاوی یک اسید غیرمشباع یا آنیدرید است، ترکیب می‌کند. من این‌ها را در کنار هم ذکر می‌کنم تا مشتریان قبل از انتخاب، کل زمینه را ببینند. PNBR تنها گزینه نیست.
چگونه باید تولیدکنندگان مواد سخت‌کننده لاستیک را مقایسه کنند؟
صفحات داده‌ها اعداد تأثیر را نشان می‌دهند. آنها به ندرت نشان می‌دهند که یک مواد در مخلوط‌کن شما چگونه عمل می‌کند.
هر کاندیدا را بر اساس عوامل یکسانی مقایسه کنید: سازگاری پلیمر، عملکرد ضربه‌ای، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر روغن، اندازه ذرات، رفتار فرآوری، سطح بارگذاری و ثبات بلندمدت. آنها را با نیازهای محصول شما مقایسه کنید، نه با مقیاسی کلی.
از یک فهرست بررسی استفاده کنید
| عامل | چرا مهم است |
|---|---|
| سازگاری پلیمر | تعیین می‌کند که مرحله لاستیک چقدر به خوبی ترکیب می‌شود |
| عملکرد تأثیرگذار | سختی افزایش یافتن را تعیین می‌کند |
| انعطاف‌پذیری | براین می‌شود که توازن نهایی مواد را تحت تأثیر قرار دهد |
| مقاومت به روغن | مسائل در شرایط خدمت خاص |
| اندازه ذرات | پراکندگی تأثیرات |
| رفتار پردازشی | بر ترکیب و تولید تأثیر می‌گذارد |
| سطح بارگذاری | تعادل سختی و سفتی را تغییر می‌دهد |
| پایداری بلندمدت | بر عمر خدمت تأثیر می‌گذارد |
رفتار پردازش ساعت
بسیاری از خریداران این عامل را نادیده می‌گیرند. یکمطالعه بر روی MBS، CPE و نانو-NBR در PVCمشخص شد که MBS به طور قابل توجهی گشتاور ذوب را افزایش می‌دهد، در حالی که CPE و نانو-NBR آن را تقریباً تغییر نمی‌دهند. افزایش بیشتر انرژی برخورد می‌تواند به معنای بار بیشتر بر روی ماشین باشد. معاملات همچنین در استفاده نیز مشاهده می‌شود. Aاثر اختراعی برای تغییردهنده‌های آکریلی شفافمتوجه می‌شود که MBS با مشکل مقاومت در برابر آب و هوایی روبرو است و CPE نمی‌تواند برای محصولات PVC شفاف استفاده شود. من هرگز فقط بر اساس تأثیر فیزیکی رده‌بندی نمی‌کنم. همچنین از آنها می‌پرسم که قطعه پس از خارج شدن از کارخانه با چه شرایطی روبرو خواهد شد. نور خورشید، سوخت، ذخیره‌سازی در دمای پایین و نحوه‌ی برخورد نامناسب همه این پاسخ را تغییر می‌دهند. یک ماده‌ی اصلاح‌کننده که در آزمایشگاه برنده شود، می‌تواند در شرایط واقعی از دست بدهد. بنابراین قبل از مقایسه‌ی هر چیزی، شرایط واقعی خدمات را در کنار لیست بررسی می‌نویسم.
PNBR در میان مواد سخت‌کننده لاستیک کجا جایگاه دارد؟
پی‌ان‌بی‌آربه سرعت توجه را جلب می‌کند. این برای هر ماتریسی مناسب نیست.
PNBR برای فرمول‌هایی مناسب است که به قطبیت، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر روغن لاستیک نیتریل نیاز دارند، عمدتاً در PVC پلاستیسیزه شده، و از مدیریت پودر سود می‌برند. این یک گزینه است، نه جوابی جهانی.
جایی که به خوبی کار می‌کند
آپکو تکس لیست پودر NBR را در بر می‌گیردبرای ترکیبات، ورق‌های اتصال و تغییر شکل دادن پی‌وی‌سی لاستیکی. این همان چیزی است که من می‌بینم. قطبیت در پی‌وی‌سی مفید است، و پودرها به صورت دقیق اندازه‌گیری می‌شوند و با هیچ نوع برش یا وزن‌کردن لاستیک بله‌ای ترکیب نمی‌شوند. من در پست خود در مورد دوزبندی، ترکیب و اتوماسیون نوشته‌ام…پودر لاستیک مصنوعی NBRبه طور خلاصه، PNBR روش متفاوتی برای دستکاری و مخلوط کردن نسبت به بله‌ها ارائه می‌دهد. برای تأسیسات با دوزگیری اتوماتیک، این روش می‌تواند نیروی کار را صرفه‌جویی کند و باتچ‌ها را یکنواخت نگهدارد.
جایی که من مراقب باشم
لاستیک نیتریل دارای یک اسکلت باتادین است، بنابراین حرارت، اکسیژن و نور می‌توانند آن را فرسوده کنند. من در مورد قطعات خارجی و محصولات شفاف دو بار فکر می‌کنم. یک ماتریس غیرقطبی نشانه‌ای هشداردهنده دیگر است. در این موارد، قبل از پیشنهاد آن، PNBR را با انواع دیگر مقایسه می‌کنم. در Yudahang، ما ترجیح می‌دهیم بگوییم «نه این یکی» تا اعتماد مشتری را در آزمایش دوم از دست ندهیم.
چگونه باید یک ماده سخت‌کننده لاستیکی انتخاب شود؟
یک گام را نادیده بگیرید و بعداً پرداخت می‌کنید. انتخاب نادرست در آزمایش دوم، یا در سال دوم، مشاهده می‌شود.
ماتریس را تعریف کنید، مشکل را نامگذاری کنید، سازگاری را بررسی کنید، پردازش را مقایسه کنید، اندازه ذرات و پراکندگی را بررسی کنید، آزمایش‌های کوچک انجام دهید، سپس عملکرد بلندمدت را آزمایش کنید. این ترتیب را رعایت کنید تا از بیشتر اشتباهات گرانقیمت جلوگیری شود.
دستور هفت‌گامه من
- ماتریس پلیمر را تعریف کنید، زیرا هر انتخاب بعدی به آن بستگی دارد.
- مشکل عملکرد را شناسایی کنید، مانند تأثیر سرد یا انعطاف‌پذیری.
- مطابقت بین لاستیک و ماتریس را بررسی کنید.
- رفتار پردازش را در تجهیزات خود مقایسه کنید.
- اندازه ذرات و پراکندگی آنها را در قطعه قالب‌شده ارزیابی کنید.
- قبل از هر سفارش بزرگ، آزمایش‌های کوچک مقیاس انجام دهید.
- عملکرد بلندمدت را تحت شرایط واقعی گرما، مایعات و بار آزمایش کنید.
چرا آزمایش‌ها از جداول داده‌ها بهتر هستند
تجربه عملی پردازش به اندازه داده‌های آزمایشگاهی اهمیت دارد. من می‌خواهم ببینم که یک مواد در حین ترکیب‌سازی چگونه رفتار می‌کند و این رفتار چگونه در قطعه نهایی باقی می‌ماند. در Yudahang، ما ابتدا شرایط فرآیند و خدمات مشتری را در نظر می‌گیریم و سپس در مورد انواع مواد صحبت می‌کنیم. این ترتیب نتایج پایدارتری به همراه دارد. همچنین از مشتریان می‌خواهم که در هر آزمایش، زمان مخلوط‌کردن، رفتار ذوب و ظاهر قطعه را ثبت کنند. این یادداشت‌های کوچک اغلب نتیجه را بهتر از یک عدد واحد ضربه‌برداری توضیح می‌دهند. همچنین آزمایش بعدی را سریع‌تر می‌کنند، زیرا هیچکس آزمایشی را که قبلاً شکست خورده است، دوباره انجام نمی‌دهد.
نتیجه‌گیری
بهترین ماده سخت‌کنندهٔ لاستیکی آن است که با پلیمر، روش تولید و محصول شما هماهنگ باشد. با یک فهرست بررسی مقایسه کنید، نمونه‌های کوچکی را آزمایش کنید و نتایج بلندمدت را مورد ارزیابی قرار دهید.
منابع
«پیشرفت‌های در مواد پلیمری سخت‌شده با ذرات لاستیک ساختاردار». پیشرفت در علم پلیمر، ساینس دایرکت.
پатنت آمریکا شماره 8,378,013. «تغییردهنده‌های ضربه‌ای هیبریدی و روش تهیه آنها». اداره پатent آمریکا.
پатنت آمریکا شماره 6,303,688. «ترکیبات سخت‌شده با لاستیک». اداره پاتنت و علامت تجاری آمریکا.
«اثر تغییردهنده‌های برخورد (MBS، CPE و NBR مقیاس نانو) بر قابلیت پردازش PVC». مجله BATAN، jurnal.batan.go.id.
اثر ثبت‌شده CN101190992A. «معدل مقاوم به ضربه از استر آکریلیک شفاف برای PVC». یورک، پاتسناپ.
آپکوتکس انداستریز. «NBR پودری (PNBR) — محصولات لاستیکی مصنوعی». آپکوتکس.
