Технические решения для промышленности
Технические решения для промышленности
кресло кровать ширина 70 см купить в;Положение электроизмерительной лаборатории скачать. Требования к электроизмерительной лаборатории.;вот тут
Технологии

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 59

29 ноября 2020
Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 59

Специалисты отмечают, что свойства модифицированной полимерной смеси являются комбинированной функцией отдельных ингредиентов в отношении типа и процентного содержания, а также фактического используемого метода смешивания. В случае двухшнековой экструзии с коротким вращением, о которой мы начали говорить в предыдущей части, эти факторы определяют зону плавления как имеющую первостепенное значение для достижения желаемых свойств смеси. Превращение твердой полимерной смолы в потоке сырья в расплавленную массу связано с резким повышением вязкости расплава, что обеспечивает достаточный сдвиг материала. Следовательно, процесс плавления влечет за собой как гомогенизацию, так и желаемый или нежелательный высокий сдвиг, то есть во многом как любой процесс функционализации, основанный на инициировании пероксида и добавлении привитого мономера. Желательным завершением такого процесса является введение мономерного ингредиента с высоким процентным выходом.

Бета-расщепление основной цепи полипропилена, приводящее к резкому разрыву и увеличению текучести расплава, является примером нежелательной побочной реакции. Аналогичным образом, гомополимеризация мономера в олигомеры является источником потерь, поскольку монозамещение функциональных групп является предпочтительным для усиления адгезии основной цепи полимера к стекловолокну и различным армирующим наполнителям с обработанной поверхностью. Из-за наложения аспектов времени пребывания и деформации сдвига в этом типе процесса реакционной экструзии функционализация расплавленной полипропиленовой смолы является типичным представителем методологии компаундирования для модификации полипропиленовой смолы в целом. В этой части сначала кратко рассмотрим историю модификации полипропилена с использованием двухшнековых экструдеров, а затем перейдем к теме основных принципов современной технологии двухшнековой экструзии. В частности, двухшнековая экструзия будет описана с точки зрения фундаментальных взаимосвязей между конструкцией модульного шнека экструдера, рабочими условиями экструдера и физико-химическими процессами, участвующими в прививке функциональных групп на основную цепь полипропилена.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 59

Как упоминалось выше, контролируемое разложение полипропилена было одной из первых разработанных технологий реактивной экструзии. Достаточно обширная литература по этой теме появилась только в последние 25-30 лет. Механизм атаки свободных радикалов на основную цепь полимера в настоящее время считается хорошо известным. Последовательность свободнорадикальных реакций в экструдере подводит нас к краткому изложению ключевых этапов процесса, связанных с прививкой функциональных групп к цепям молекул полипропилена. Первый этап механизма включает образование пероксирадикалов путем термического разложения пероксида. Этот основной механизм был использован для моделирования реакций разложения полипропилена в экструдере. Схема управления экструдером с замкнутым контуром, в общих чертах основанная на этом механизме, была описана рядом специалистов, которые использовали реометр на выходе из двухшнекового экструдера для генерации сигнала, связанного с индексом текучести расплава, на программируемый логический контроллер. Программируемый логический контроллер сравнил это значение с заданным значением и изменил процентное соотношение подающих устройств, где одно из устройств содержало смесь полипропилена и пероксида. В этой схеме управления процессом экструзии было отмечено запаздывание процесса порядка 4–7 мин.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 59

Когда технология контролируемой реологии только зарождалась, пероксиды не использовались для создания источника радикалов. Вместо этого использовались очень высокие температуры цилиндра экструдера (до +420 °C) в зоне подачи, что способствовало окислительной деструкции из-за кислорода в воздухе. Был использован обратный температурный профиль, так что температура нагнетания была ниже температуры подачи. Ученые изучали влияние конструкции шнека на термическое и вызванное перекисью разложение полипропилена. Для этого использовали двухшнековый экструдер, работающий как в режиме одновременного вращения, так и в режиме встречного вращения. Винтовые элементы встречного вращения имели тонкие витки и не полностью самоочищались. Профили плавления определяли по вытягиванию шнека после полной остановки шнека экструдера и быстрого охлаждения цилиндра для замораживания удерживаемого в стационарном состоянии материала. Для обоих режимов работы использовались четыре различных конфигурации шнеков, при этом конструкции шнеков различались количеством и расположением месильных элементов.

Конструкция шнека A состоит только из элементов винта с втулкой, передающей сырье вперед. В конструкции шнека B использовался один месильный блок непосредственно перед матрицей. Конструкция шнека C имела месильный блок ближе к загрузочной воронке. В конструкции шнека D использовались три месильных блока по длине шнека. Начало плавления имело место, в частности, там, где было ограничение потока или повышенное задерживание в месильном блоке. Например, для конструкции шнека А плавление было отложено непосредственно перед головкой. Реакции термического разложения проводили при температуре цилиндра +230 °C, в то время как реакции разложения, вызванные пероксидом, катализировали путем впрыскивания 2,5-диметил-2,5-бис-трет-бутилперокси-гексана со скоростью 0,05, 0,1 и 0,2 части на 100 частей смолы в загрузочную воронку экструдера. Полипропиленовая смола имела показатель текучести расплава 0,14 г / 10 мин. Было обнаружено, что степень деградации зависит от конструкции шнека и скорости вращения шнека и различается между режимами вращения и вращения в противоположных направлениях. Режим встречного вращения привел к более высокому уровню деградации для реакции термического разложения, и было обнаружено, что степень деградации увеличивается с увеличением скорости вращения шнека для всех конструкций шнеков.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 59

В режиме вращения степень деградации уменьшалась с увеличением скорости вращения шнека, за исключением конструкции D шнека с тремя блоками месильных дисков. Эта разница между вращением в одном направлении и в противоположном направлении объяснялась более высокими напряжениями сдвига и повышенным вязким нагревом при работе в режиме вращения в противоположных направлениях. Характеристики двух режимов вращения также различались для разложения, вызванного пероксидом. Когда использовалось небольшое количество пероксида (0,05 phr), результаты были аналогичны результатам исследования термического разложения. Экструдер при работе в режиме встречного вращения достиг более высоких уровней разложения при всех изученных скоростях вращения шнека. Когда уровень пероксида был увеличен до 0,2 phr, степень реакции разложения стала высокой и нечувствительной к режиму или работе. Этот результат был объяснен как повышенное значение перемешивания при использовании пероксида, что сужает разницу в характеристиках между режимами работы с одновременным вращением и вращением в противоположных направлениях. Развитие технологии функционализации полипропилена на основе экструдера последовало за технологией контролируемой деградации. Ранние работы были связаны с прививкой мономеров, таких как акриловая кислота (АК) и малеиновый ангидрид (МА), на полиолефиновые основные цепи. Первоначальные исследования проводились с одношнековыми экструдерами, в то время как более поздние работы были сосредоточены на использовании двухшнековых экструдеров из-за их превосходных характеристик перемешивания.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 59

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