Fünf Methoden zur Modifizierung der Polymerschrumpfung. Wie viele kennen Sie?

Je geringer die Schrumpfung des Polymers, desto höher ist die Maßgenauigkeit des Produkts. Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung mehrerer Modifizierungsmethoden, die die Schrumpfung von Polymeren wirksam reduzieren.

1. Alle Arten von Fasern werden gefüllt und modifiziert

Die hier genannten Fasern umfassen alle Arten anorganischer und organischer Fasern. Nehmen wir beispielsweise die Verstärkung durch Kurzglasfasern. Durch Zugabe unterschiedlicher Glasfaseranteile zu PP-Harz kann die Formschrumpfung erheblich reduziert werden.

Langglasfaserverstärkte Polymere haben den Vorteil einer geringeren Schrumpfung und einer gleichmäßigen Schrumpfung in Längs- und Querrichtung im Vergleich zu Kurzglasfasern. Whisker-verstärkte Polymere haben eine geringere Schrumpfung als glasfaserverstärkte Polymere, z. B. ein Vergleich der Schrumpfung von Glasfaser- und Calciumsulfat-Whisker-verstärktenPP- und ABS-Materialienwird wie folgt dargestellt.

2. Modifikation der Füllung mit anorganischen Füllstoffen

Zu den anorganischen Füllstoffen zählen insbesondere Talk, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Glimmerpulver, Wollastonit und Montmorillonit usw. Verschiedene Füllstoffe haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Schrumpfungsrate.

(1) Form des Füllstoffs
Verschiedene Formen anorganischer Füllstoffe haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Schrumpfungsrate, die spezifischen Auswirkungen auf die Größe der Reihenfolge Flocken > Nadeln > Granulate > Kugeln

(2) Die Partikelgröße des Füllstoffs
Verschiedene Partikelgrößen desselben Füllstoffs haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Schrumpfrate. Je kleiner die Partikelgröße, desto größer die Verringerung der Schrumpfrate. Nehmen wir als Beispiel mit Talk gefülltes PP (20 % Talk + 8 % POE). Die Auswirkungen unterschiedlicher Talkpartikelgrößen auf die Schrumpfrate sind wie folgt.

(3) Oberflächenbehandlung des Füllstoffs
Derselbe Füllstoff hat, unabhängig davon, ob er beim Laminieren mit Harz oberflächenbehandelt wird oder nicht, einen unterschiedlichen Effekt auf die Schrumpfrate. Die Oberflächenbehandlung des Füllstoffs hat einen größeren Effekt auf die Schrumpfrate.
(4) Die Menge des Füllstoffs
Die zugegebene Menge des gleichen Füllstoffs beeinflusst die Schrumpfrate unterschiedlich. Je höher die zugegebene Menge, desto stärker verringert sich die Schrumpfrate.

3. Reduzierung der Kristallinitätsmodifikation
(1) Hinzufügen, um die Kristallisation zu reduzieren Additive
Additive, die häufig verwendet werden, um die Kristallisation kleiner Moleküle zu verringern, werden dem geschmolzenen Zustand zugesetzt, wenn die Regelmäßigkeit der großen Moleküle zerstört ist. Sie behindern die Bewegung großer Moleküle und verringern so den Zweck der Kristallisation.

(2) Andere Harzmischungen hinzufügen
So kann eine kleine Menge LDPE- oder HDPE-Harz, die in PP eingemischt wird, die kristallinen Eigenschaften von PP bei der Verarbeitung stark beeinträchtigen. Die Zugabe von PE-Harz zu PP beispielsweise zeigt die Auswirkung unterschiedlicher PE-Gehalte auf die Schrumpfungsrate von PP in der folgenden Tabelle. Darüber hinaus ist es auch möglich, nicht-kristalline Harze wie PS, ABS, PMMA und PC zu PP hinzuzufügen, was ebenfalls zur Verringerung der Kristallisation beitragen kann.

Der Einfluss der Zugabe anderer Harze auf die Schrumpfung ist weitaus geringer als der Effekt von Füllfasern und anorganischen Füllstoffen, und im Allgemeinen kann nur glasfaserverstärktes PP einen Einfluss auf die Schrumpfung von etwa 50 % haben.

4. Modifizierung gemischter Elastomere
Es können Elastomere wie POE, EPDM, SBS usw. gemischt werden. Bei allen Arten von Elastomeren liegt die plastische Schrumpfungsrate sehr nahe an der Aufprallrate.

Wenn der Elastomergehalt unter 5 % liegt, ist die Wirkung jedes Elastomertyps auf die Schrumpfung von PP grundsätzlich gleich. Erst wenn der Elastomergehalt 5 % übersteigt, divergiert der Einflussgrad der verschiedenen Elastomerarten und die Reihenfolge des Einflusses auf die Schrumpfrate ist POE>EPDM>SBS, was mit der härtenden Wirkung von Elastomeren auf PP übereinstimmt.

Der Einsatz anorganischer Füllstoffe in PP gemischt mit Elastomeren führt zu einer besseren Schrumpfungsreduzierung.

5. Chemische Vernetzung und Pfropfmodifizierung
Nehmen wir PP-Harz als Beispiel: Durch Pfropfmodifizierung kann die Kristallinität des Harzes verringert werden, wodurch das Ziel der Schrumpfungsreduzierung erreicht wird. Nehmen wir PE-Vernetzung als Beispiel: Durch Vernetzung kann der lineare Ausdehnungskoeffizient des Harzes erheblich verringert werden, wodurch das Ziel der Schrumpfungsreduzierung erreicht wird.