Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 43

12 ноября 2020
Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 43

В завершение темы пластомеров отметим, что модификации полипропилена с пластомерными добавками продолжают развиваться и имеют все шансы вытеснить большинство других типов компаундов. Текущая же работа во многих лабораториях сосредоточена на модификации реакторных компаундов для получения мягких эластичных смесей для экструдированного или каландрированного листа. Во многих таких случаях гибкие листы полипропилена (но это не касается труб) в ближайшем будущем заменят пластифицированный поливинилхлорид (ПВХ) или смеси ПВХ, хлорированный полиэтилен или даже EPDM. Ожидается, что гибкие листовые изделия из полипропилена найдут применение в таких промышленных областях, как геомембраны, облицовка искусственных водоемов и однослойная кровля. Преимущества перед ПВХ включают прочность на разрыв, устойчивость к проколам и возможность вторичной переработки. Полиолефиновый лист будет на 30% легче, чем ПВХ при такой же толщине, что упростит транспортировку и монтаж. Полиолефиновый лист может быть термически сварен, в отличие от обычного эластомерного листа, который должен быть скреплен вулканизацией или клеями.

Детали для автомобильных интерьеров, такие как поверхности приборных панелей и дверные панели, также находятся в стадии разработки. По сравнению с ПВХ, гибкий полипропилен обеспечивает улучшенное старение и меньшее запотевание окон, поскольку здесь не используется пластификатор. Переработка же таких материалов увеличивается, поскольку всё больше деталей производится из полипропилена. Металлоценовые пластомеры уже широко используются в качестве модификаторов ударопрочности полипропилена и в ближайшем будущем могут стать ведущим типом модификаторов, вытеснив EPR и EPDM. Пластомеры обеспечивают эквивалентное усиление ударной вязкости (в том числе при низких температурах) с дополнительными эксплуатационными преимуществами, включая более легкое диспергирование, превосходную ударную вязкость для полипропиленовых смол с высокой текучестью и низкую матовость в осветленных смолах рандом-сополимера полипропилена, PP-R. Далее будем рассматривать основные наполнители для полипропиленовых материалов, поскольку они также являются важными при составлении полипропиленовых компаундов, а начнем их рассмотрение с талька.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 43

Тальк – это промышленный минерал, который добывают на месторождениях по всему миру, поскольку встречается он очень часто. Основные источники талька, используемого в полипропилене, доступны на шахтах в США, Канаде, Франции, Австрии, Италии, Австралии, Китае и Индии. Тальк используется человечеством уже на протяжении тысячелетий, и его можно назвать одним из старейших декоративных материалов. Это самый мягкий из минералов с твердостью по шкале Мооса 1–1,5. Такая мягкость позволяет легко обрабатывать материал и придавать ему форму. Изысканная декоративная посуда из резного талька, которую находят археологи, относится учеными к глубокой древности. В геологическом отношении тальк обычно образуется в результате изменения пород доломита или серпентинита. Тальк, образованный из доломитовой основы, типичен для месторождений, обнаруженных во Франции и Китае. Эти массивные отложения характеризуются микрокристаллической структурой с концентрацией талька в отложениях от 93% до 99% по массе. Тальк из этих отложений можно отсортировать вручную, оптически или механически с улучшением цвета и увеличением содержания талька. Разнообразие руд тальк / магнезит объясняется особенностями серпентинита и обычно встречается в таких провинциях, как Вермонт и Квебек, а в Европе — в Финляндии, то есть эту разновидность можно назвать северной.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 43

Этот тип руды имеет макрокристаллическую природу и состоит примерно из 45–65% талька по весу, а остальная часть руды состоит из магнезита (карбоната магния). В некоторых недорогих применениях эти руды грубо измельчаются и используются как есть. Эти руды также часто обогащаются флотацией до 93–99% талька. Поскольку тальк гидрофобен, его легко использовать с поверхностно-активными веществами. Тальк плавает сверху, в то время как минеральные примеси тонут. Химически тальк представляет собой водный силикат магния (3MgO ⋅ 4SiO2 ⋅ H2O). Типичный химический состав талька - 31,7% MgO, 63,5% SiO2 и 4,8% H2O, хотя он может варьироваться в зависимости от источника руды. Тальк представляет собой слоистый силикат (филлосиликат), состоящий из листов магния в октаэдрической координации, подобно бруситу, Mg (OH) 2, зажатым между листами кремния в тетраэдрической координации. Чередующиеся пластины удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса, что приводит к низкой твердости талька и ощущению его некоторой скользкости при касании. Со-минералы обычно включают доломит [Ca (CO3) 2 ⋅ Mg (CO3) 2], хлорит (Mg, Al, Fe) 6 (Si, Al) 4 O10 (OH) 8 или магнезит MgCO3. При нагревании карбонатные минералы разлагаются при температурах от +500 до +600 °C, что может привести к необъяснимой потере веса при озолении полипропиленового композита, содержащего не чистый (45–65%) тальк.

Тальк теряет гидратационную способность при +1000 °C. При этой температуре кристалл талька перестраивается с образованием минерального энстатита (MgSiO3), который значительно тверже, чем тальк, с твердостью по шкале Мооса 5–6, и является менее пластинчатым. Тальк инертен по отношению к большинству химикатов. Обычно он поглощает 0,2–0,3% влаги по весу при нормальных атмосферных условиях. Химия поверхности талька до конца не изучена. Предполагается, что при разрушении кристалла талька на краю, перпендикулярном пластинам, образуются определенные реактивные группы, которые потенциально могут реагировать с полимером или дезактивировать стабилизаторы. При смешивании с водой тальк имеет pH 9–9,5, однако большинство предполагаемых реакционных центров имеют кислую природу. Обратимый характер этих поверхностных реакций, вероятно, и приводит к основной реакции водной суспензии. Месторождения талька обычно разрабатываются открытым способом. В некоторых случаях тальк добывают под землей. Тальк удаляется из шахты и измельчается до определенного размера на разнообразном оборудовании, включая валковые мельницы, молотковые и / или струйные мельницы. Степень измельчения определяют требования к конечному использованию.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 43

Помимо производства пластмасс, тальк также используется в керамике в качестве флюса, в бумаге для контроля пека или в качестве наполнителя, в покрытиях для контроля блеска и провисания, а также в резине для повышения жесткости и технологичности. Также он применяется в косметической промышленности, хотя этот рынок сам по себе и невелик. Тальк имеет пластинчатую структуру, что обусловливает его уникальную способность укреплять полипропилен и другие полимеры. Измельчение талька обычно осуществляется с помощью механизма сдвига, чтобы увеличить расслоение пластин и увеличить соотношение сторон. Хотя соотношение сторон талька является ценным значением, о нем не часто сообщают, поскольку трудно указать репрезентативное число для большой выборки. На заводах по переработке талька для контроля измельчения используются верхний размер и насыпная плотность. Средний размер частиц также может использоваться в качестве регулирующего параметра. Средний размер частиц можно измерить с помощью методов рассеяния лазерного излучения или скорости оседания по закону Стокса. Последнее значение чаще всего и сообщают компании, производящие тальк. Также в расчетах используется скорость оседания, а за эталонную форму часто принимается сферическая.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 43

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад