Hur väljer man den rätta polymermodifieringen för olika plastapplikationer?

Ditt harts uppfyller databladet. Ändå spricker delen på monteringslinjen. Jag ser detta ofta, och lösningen börjar vanligtvis med modifieringen.

Välj en polymermodifier i tre steg. Ange basresinen. Definiera det prestandaproblem som ska lösas. Kontrollera sedan hur modifieringen uppför sig i din process. En modifiering som passar alla tre förbättrar delen utan att ändra hela resin­systemet.

De flesta fel jag ser beror inte på dåliga material. De uppstår när ett bra material används på fel ställe. Låt mig visa dig hur du undviker det.

Vilka problem kan polymermodifier lösa vid tillverkning av plast?

En skör del kostar mer än en svag. Den går sönder utan förvarning, och din kund märker det först.

Polymermodifier löser problem med spröd brott, låg slagtåligghet, dålig flexibilitet, svag kemisk beständighet och svår processbarhet. De förändrar hur ett harts beter sig utan att ersätta själva hartsen. Små tillsatser löser ofta problemet.

Börja med misslyckandet, inte produkten

Jag ställer alltid en fråga först: Hur går det fel med detaljen? En del som spricker på vintern kräver en annan lösning än en del som sväller i olja. Dow noterar attpolymermodifiererJuster hårdhet, smältflöde och kompatibilitet utan att behöva byta hela hartsen. Det stämmer med min erfarenhet.

Fem problem som jag ser mest

Dessa är spröda brister, låg slagtålighet, dålig flexibilitet, svag kemisk beständighet och problem vid bearbetning. Jag diskuterade hurgummiska härdningsmaterialFörbättra effekten i mitt föregående inlägg. Samma logik gäller här. Benämna problemet först. Välj sedan verktyget.

Vilka typer av polymermodifier används vanligtvis?

En lång produktlista gör att köpare känner sig vilse. Jag kände likadant i början av min karriär.

Vanliga polymermodifieringar indelas i fyra grupper: slagtåliggörare, processmodifieringar, kompatibiliseringsmedel och stabiliseringsmedel. Slagtåliggörare ökar materialets seghet. Processmodifieringar underlättar smältflödet. Kompatibiliseringsmedel binder samman blandade polymrer. Stabiliseringsmedel bromsar åldringen.

Gummibaserade polymermodifierare

Denna grupp inkluderar NBR-pulver,PNBR, MBS, CPE och modifieringsmedel baserade på akryl. Nagase anger slagmodifieringsmedel, stabiliseringsmedel och flexibiliseringsmedel som viktigahartsmodifierer. Det noteras också att spridda gummipartiklar ökar slaghållfastheten. Jag behandlade pulverformen i min första artikel omNBR-syntetiskt gummipulver.

Kompatibiliseringsmedel och återvunnen harts

Entec förklarar attkompatibiliserarebindande polymerer som inte blandas. De bidrar även till återvunnen och blandad råvara. Återvunnet plast förlorar ofta sin hårdhet. I mitt arbete blir denna grupp allt viktigare för varje år som går.

Hur väljer du en polymermodifier för ditt hartsystem?

Det är här som de flesta projekt går fel. Människor väljer först modifieringen och sedan hårdplasten.

Välj en polymermodifier i tre steg. Först identifierar du polymermatrisen, till exempel PVC, ABS, PP eller PE. Andra steget är att definiera prestandamålet. Tredje steget är att kontrollera processkompatibiliteten. Hoppas du över ett av dessa steg, så blir testresultaten ofta besvikande.

Steg 1: Identifiera polymermatrixen

Kuraray säger att valet beror på polymeren, den önskade effekten och denbearbetningsförhållanden. Jag håller med. Även PVC spricker i två delar. SpecialChem påpekar att flexibelt och styvt PVC kräver olika modifieringsmedel.

Steg 2: Definiera prestandamålet

Skriv målet i en mening. Matcha sedan med en riktning.

Steg 3: Kontrollera bearbetningskompatibilitet

Här spelar den fysiska formen roll. Pulveriserat nitrilkautschuk är lättare att hantera och blandas än traditionella kautschukformer. Jag förklarade denna fördel med pulver i minförsta artikeln. En modifier som inte sprider sig kommer inte att förhärda någonting.

Varför används polymermodifier baserade på gummi för att öka segheten?

Fyllmedel ökar volymen. De bidrar sällan till ökad hållfasthet. Vissa minskar till och med slaghållfastheten.

Modifier baserade på gummi gör plasten hårdare eftersom gummifasen absorberar slagskader. Gummipartiklarna hindrar sprickor från att bredda sig. Vanliga fyllmedel kan inte göra detta; de ökar volymen snarare än att absorbera energi.

Hur gummifasen fungerar

SpecialChem meddelar att en effektivslagmodifikatorbehöver en gummifas med låg Tg och god bindning till matrisen. Med andra ord öppnas gummipartiklarna upp och plasten runt omkring sträcks ut. Detta förbrukar energin. Nitrilkautschukpartiklar absorberar stötskador och minskar sprickbildning. Jag förklarade detta i min andra artikel om dennitrilkautschukhårdningsmedel.

Laddningsnivå

Samma handledning anger grova intervall. Allmänna kvaliteter använder mindre än 10 %. Kvaliteter för låga temperaturer använder cirka 5–15 %. Särskilt tåliga kvaliteter använder cirka 20–25 %. Jag betraktar dessa endast som en utgångspunkt. Det är försök som avgör det slutgiltiga värdet.

Är PNBR en lämplig polymermodifier för modifikation av plast?

Ingen modifiering passar allt. Jag säger detta till varje kund, även när det kostar mig en beställning.

PNBR passar bra för plaster som kräver en balans mellan hållfasthet, flexibilitet, oljebeständighet och enkel hantering av pulver. PVC och flexibla produkter är vanliga exempel. Det är dock ett dåligt val för transparenta delar eller produkter för utomhusbruk vid höga temperaturer.

Där PNBR passar

RBH beskriver förkorsadNBR-pulvermodifierareför PVC. De tillför gummiliknande förstärkning, blandas lätt och ger mer jämnt fördelade blandningar. De ökar också kemisk beständighet. Det passar perfekt för modifikation av PVC, flexibla plastprodukter samt oljebeständiga användningsområden. På Yudahang anpassar vi PNBR‑graden efter kundens process innan vi diskuterar priset.

Där jag säger nej

Genomskinliga delar utgör den första begränsningen. Gummipartiklar sprider ljus. Produkter för utomhusbruk vid höga temperaturer är den andra begränsningen. SpecialChem varnar för att modifieringsmedel baserade på butadien kan försämra UV- och värmebeständigheten. För sådana tillämpningar hänvisar jag kunderna till akrylmodifieringsmedel. Ett ärligt svar bygger en längre relation än en snabb försäljning.

Hur påverkar val av polymermodifieradning den långsiktiga prestandan?

En del kan klara påverkansprovningen och ändå gå sönder inom två år.

Val av modifier påverkar den långsiktiga prestandan genom åldring, väderförhållanden och kemisk exponering. En stötest har endast betydelse för de kortfristiga resultaten. Ett väl genomtänkt urval tar hänsyn till hela brukstiden, inte bara en enskild testdag från början.

Kortfristigt kontra långsiktigt

På kort sikt genomför vi en påverkansprovning. På lång sikt uthärder delen värme, sol och kemikalier. Dow anger motståndskraft mot spänningssprickbildning och hydrolyseresistens somhållbarhetsmålför modifierare. Dessa problem uppstår månader efter produktionen, inte på testbänken.

Vad jag ber kunderna att testa

Jag begär ugnsmognad, oljedränkning och utsättning för utomhusförhållanden. Dessa tester kostar mycket lite. Ett misslyckat produktkostar däremot betydligt mer. I min tredje artikel underströk jag att val av material bör starta med polymermatrisen och den prestandamässiga problemställningen. Servicetiden kommer strax därefter.

Slutsats

Välj en polymermodifier baserad på harts, problem och process. Testa långt efter första dagen. Det bästa valet passar just din produkt, inte bara databladet.

Referenser

Dow. Polymermodifiering för hållbara tillämpningar.

Nagase ChemteX. Polymer-/hartsmodifier.

Entec Polymers. Modifier för återvunna plaster.

Kuraray. Polymermodifiering.

SpecialChem. Kollisionsmodifier: Hur väljer man den rätta graden för plastmaterial?

RBH Group. Kemiska modifier för NBR-pulver.