پنج روش اصلاح انقباض پلیمر، چند مورد را می‌شناسید؟

هرچه انقباض پلیمر کمتر باشد، دقت ابعادی محصول بالاتر خواهد بود. در زیر شرح مختصری از چندین روش اصلاح که به طور موثر انقباض پلیمرها را کاهش می‌دهند، آورده شده است.

۱. انواع الیاف پر شده و اصلاح می‌شوند

الیاف مورد اشاره در اینجا شامل انواع الیاف معدنی و آلی است. به عنوان مثال، تقویت‌کننده الیاف شیشه کوتاه را در نظر بگیرید، افزودن مقادیر مختلف الیاف شیشه در رزین PP می‌تواند انقباض ناشی از تشکیل آن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف شیشه بلند در مقایسه با الیاف شیشه کوتاه، از مزیت انقباض کمتر و انقباض یکنواخت در هر دو جهت طولی و عرضی برخوردارند. پلیمرهای تقویت‌شده با ویسکر انقباض کمتری نسبت به پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف شیشه دارند، به عنوان مثال مقایسه انقباض الیاف شیشه و ویسکر تقویت‌شده با سولفات کلسیممواد PP و ABSبه صورت زیر نشان داده شده است.

۲. اصلاح پرکننده معدنی

پرکننده‌های معدنی به‌طور خاص شامل تالک، کربنات کلسیم، سولفات باریم، پودر میکا، ولاستونیت و مونتموریلونیت و غیره هستند. پرکننده‌های مختلف اثرات متفاوتی بر میزان انقباض دارند.

(1) شکل پرکننده
اشکال مختلف پرکننده‌های معدنی اثرات متفاوتی بر میزان انقباض دارند، تأثیر خاص آنها بر اندازه به ترتیب پرک‌ها > سوزن‌ها > گرانول‌ها > کره‌ها است.

(2) اندازه ذرات پرکننده
اندازه‌های مختلف ذرات یک پرکننده یکسان، اثرات متفاوتی بر میزان انقباض دارند، هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد، کاهش سرعت انقباض بیشتر است. به عنوان مثال، PP پر شده با تالک (20٪ تالک + 8٪ POE) را در نظر بگیرید، تأثیر اندازه‌های مختلف ذرات تالک بر میزان انقباض به شرح زیر است.

(3) عملیات سطحی پرکننده
یک پرکننده‌ی یکسان، چه سطح آن هنگام لایه لایه شدن با رزین آماده‌سازی شده باشد و چه نشده باشد، تأثیر متفاوتی بر میزان انقباض دارد. آماده‌سازی سطح پرکننده تأثیر بیشتری بر میزان انقباض دارد.
(4) مقدار پرکننده
مقدار پرکننده یکسان به طور متفاوتی به میزان انقباض اضافه می‌شود، هر چه مقدار بیشتری اضافه شود، کاهش در ارتش انقباض بیشتر می‌شود.

۳. کاهش اصلاح بلورینگی
(1) افزودن افزودنی‌هایی برای کاهش تبلور
معمولاً برای کاهش تبلور از افزودنی‌هایی برای مولکول‌های کوچک استفاده می‌شود که وقتی نظم مولکول‌های بزرگ شکسته می‌شود، به حالت مذاب اضافه می‌شوند و مانع حرکت مولکول‌های بزرگ می‌شوند تا هدف تبلور را کاهش دهند.

(2) مخلوط‌های رزینی دیگری اضافه کنید
مانند مقدار کمی رزین LDPE، HDPE مخلوط شده در PP، می‌تواند به خواص کریستالی PP در طول پردازش آسیب زیادی وارد کند، به عنوان مثال، افزودن رزین PE به PP، تأثیر درصدهای مختلف PE بر میزان انقباض PP در جدول زیر نشان داده شده است. علاوه بر این، می‌توان رزین‌های غیر کریستالی مانند PS، ABS، PMMA و PC را نیز به PP اضافه کرد که می‌توانند در کاهش کریستالیزاسیون نقش داشته باشند.

تأثیر افزودن رزین‌های دیگر بر انقباض بسیار کمتر از تأثیر الیاف پرکننده و پرکننده‌های معدنی است و عموماً فقط PP تقویت‌شده با الیاف شیشه می‌تواند تأثیری در حدود ۵۰٪ بر انقباض داشته باشد.

۴. اصلاح الاستومر ترکیبی
می‌توان الاستومرهایی از جمله POE، EPDM، SBS و غیره را با انواع الاستومرها مخلوط کرد، میزان انقباض پلاستیک آنها بسیار نزدیک به ضربه است.

وقتی میزان الاستومر کمتر از ۵٪ باشد، تأثیر هر نوع الاستومر بر انقباض PP اساساً یکسان است. تنها پس از اینکه میزان الاستومر از ۵٪ بیشتر شود، میزان تأثیر گونه‌های مختلف الاستومر متفاوت می‌شود و ترتیب تأثیر بر میزان انقباض به صورت POE>EPDM>SBS است که با اثر چقرمگی الاستومرها بر PP سازگار است.

استفاده از پرکننده‌های معدنی در PP مخلوط با الاستومرها منجر به کاهش بهتر جمع‌شدگی می‌شود.

۵. اصلاح پیوند و پیوند شیمیایی
به عنوان مثال، رزین PP را در نظر بگیرید، اصلاح پیوند می‌تواند بلورینگی رزین را کاهش دهد تا به هدف کاهش انقباض دست یابد. به عنوان مثال، پیوند عرضی PE را در نظر بگیرید، پیوند عرضی می‌تواند ضریب انبساط خطی رزین را به طور قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه به هدف کاهش نرخ انقباض دست یابد.