Новые технологии переработки пластмасс
ПОИСК    
На главную
НАВИГАЦИЯ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  Новинки
  Технологии

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

  Блоги производителей
  Поставщики
  Производители

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

  Мнения и оценки
  Новости и статистика

СОТРУДНИЧЕСТВО

  Реклама на сайте
  Для авторов
  Контакты

СПРАВОЧНАЯ

  Классификатор продукции
  Термопласты
  Добавки
  Процессы
  Нормы и ГОСТы
  Классификаторы
ОБЗОРЫ РЫНКОВ
  • Анализ рынка сывороточного протеина в России
  • Исследование рынка кормовых отходов кукурузы в России
  • Исследование рынка крахмала из восковидной кукурузы в России
  • Исследование рынка восковидной кукурузы в России
  • Анализ рынка сорбиновой кислоты в России
  • Исследование рынка силиконовых герметиков в России
  • Исследование рынка синтетических каучуков в России
  • Анализ рынка силиконовых ЛКМ в России
  • Исследование рынка рынка силиконовых эмульсий в России
  • Анализ рынка цитрата кальция в России
    Все отчеты
    ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ
  • Другая продукция
  • Литье под давлением, ротоформование
  • Пленки, листы
  • Профили
  • Тканные и нетканные материалы
  • Индустрия искож
  • Вспененные пластики
  • Трубы
      Экспорт статей (rss)
    1. ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
    2. МОЩНЕЙШАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ В РОССИИ
    3. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
    4. ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
    5. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории [Аk

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО
    ->

    Приветствуем вас в тематическом разделе, посвященном нанотехнологиям! Вполне возможно, что уже лет через двадцать наша жизнь существенно изменится: мы будем ходить в суперпрочной наноодежде, есть из суперстойкой нанопосуды суперпитательную нанопищу. Однако на пути к этом светлому будущему возникает немало проблем - как организационно-финансовых, так и научно-технических. О развитии нанонауки и нанопромышленности читайте здесь.

    Список сообщений |

    18.12.2007

    ICMA SAN GIORGIO: ЭКСТРУЗИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ

     

    Нанокомпозиты позволяют успешно решать проблемы, часто встречающиеся при  работе с полиолефинами, придавая им повышенный модуль растяжения и снижая неравномерность ударной вязкости по Изоду и относительное удлинение при разрыве, обеспечивая более высокую проницаемость для жидкостей и газов, повышенную стойкость к истиранию и царапинам, пониженный удельный вес, более высокую температуру размягчения и лучшую размерную стабильность.

    В качестве нанонаполнителя чаще всего ныне выступает чешуйчатая глина. Нанокомпозиты можно получать как полимеризацией мономера, так и смешиванием раствора или экструзией смешанного расплава. Последний метод обладает  тем преимуществом, что он может применяться с использованием имеющегося оборудования с минимальными капитальными затратами. Однако проникновение на рынок нанокомпозитов затрудняется ограничениями, связанными с их производством, обусловленными трудностями диспергирования нанонаполнителя внутри полимера в случае экструзии смешанного расплава.

    * * *


    Производство наноглиняных композитов должно основываться на понимании структуры глиняного нанонаполнителя, а также того, каким образом он влияет на конечные свойства материала, а также проблем, связанных с дисперсией и процессом приготовления. Улучшение показателей композита, связанное с использованием наполнителя, обусловлена высоким аспектным отношением, характерным для хорошо диспергированной глины. На входе в экструдер частички наноклея обладают диаметром около 8 микрон и представляют собой располагающиеся слоями пластины толщиной 1 нанометр и длиной 100-200 нанометров каждая, удерживаемые вместе силами сцепления. При правильной дисперсии глины такие пластинки отделяются друг от друга и равномерно распределяются по всему полимеру. На начальных фазах процесса смешивания силы вязкости, воздействующие со стороны расплава полимера на слои пластинок, играют решающую роль, ибо как только эти силы превышают силы сцепления, происходит растаскивание этих пластин под воздействием явлений сдвига.

    После снижения толщины слоев пластин до определенного уровня эффект сдвига перестает играть роль и выходит на первый план совместимость между полимером и наполнителем. Если полимер химически совместим с наполнителем,то он приникает в просветы между пластинами глины и раздвигает их за счет явления, носящего название интеркаляция.
    На конечной фазе дисперсии проникший внутрь наполнителя полимер оказывает сдвигающее действие, которое отделяет пластинки друг от друга и распределяет их случайным образом по массе полимера, чем и завершается процесс эксфолиации глины. Таким образом, интеркаляция и эксфолиация возможны лишь при условии совместимости полимера с глиной и выдерживании определенного времени взаимодействия между ними. Для облегчения этих процессов рекомендуется использовать глины, которые прошли обработку для придания им водоотталкивающих свойств, снижения сил сцепления и повышения совместимости с полимером. Химическое сродство полимера с глиной может повышаться добавкой агентов совместимости. Однако эти агенты должны добавляться в правильном процентном соотношении. Недостаточные количества не обеспечат надлежащей дисперсии глины внутри полимера, а избыточные количества могут ухудшить конечные свойства композита.

    В дополнение к этим химическим аспектам для достижения удовлетворительных результатов необходимо располагать оборудование таким образом, чтобы было возможно тщательно подстраивать силы сдвига, оказываемые шнеком, и время пребывания продукции внутри машины. Действие шнека важно на начальной фазе дисперсии, когда силы сдвига должны преодолевать силы сцепления между слоями пластинок, снижая ширину пластов. Если сила сдвига не достаточна, ей не удастся отделить пластины друг от друга, а если она чрезмерна, то пластины будут скорее ломаться, нежели отделяться друг от друга. Вторым важным фактором является время пребывания материала внутри машины, которое также должно тщательно подбираться.

    Отделение пластинок друг от друга должно происходить в рамках правильно выбранной продолжительности процесса смешивания, ибо в целях полной эксфолиации полимер и глина должны вступить во взаимодействие на молекулярном уровне в течение определенного времени. Слишком короткое время приведет к недостаточной дисперсии, а избыточное время реагирования повлечет за собой деградацию композита. В исследовании, описание которого приводится в данной статье, было получено 15 образцов нанокомпозитов в разнообразных технологических условиях с целью оценить, какое влияние эти условия оказывали на качество компаунда.

    В качестве компонентов использовались полипропилен с высоким молекулярным весом Ml 1.8 /вязкая глина (Delite 72T) и агент повышения совместимости типа PpgMA (Exxelor PO 1020). Все эти компоненты загружались в первичный экструдер, где они подвергались воздействию высоких усилий сдвига со стороны шнеков первого блока смешивания, в котором полимер находился еще в твердом агрегатном состоянии. Фазы диспергирования наноглины доводились до конца в последующих блоках смешения. Применялись три различных конфигурации шнеков с низким, среднем и высоким усилием сдвига, с использованием трех блоков смешения в последних двух случаях и лишь одного блока смешения в первом случае. Усилие, оказываемое шнеками на композит, калибровалось с использованием математической модели, разработанной компанией. Для каждой из вышеуказанных шнековых конфигураций определялось влияние таких факторов, как температура цилиндра, процент добавки совместимости и продолжительность процесса смешивания. Продолжительность смешивания регулировалась подстройкой общей пропускной способности, а не изменением скорости шнека. Причиной этого было то, что кривые распределения времени пребывания различных частиц внутри шнекового канала показывают, что повышение втрое скорости шнека (200-600 об/мин) увеличивает среднее время пребывания всего лишь на 17%, в то время как удвоение пропуска увеличивает этот показатель на 50%.

    Полученные образцы подвергались трем видам анализа: рентгеновской дифракции, реологической проверке и определению динамического модуля упругости. Первый метод позволяет определить степень смешивания и поэтому является важным способом определения эффективности дисперсии глины внутри полимера. Сравнение 3 образцов, полученных в идентичных рабочих условиях, но с применением трех различных конфигураций шнека, показали, что шнек со средним сдвигом является идеальным решением. Шнек с низким сдвигом не обеспечивал достаточной интеркаляции глины, в то время как шнек с высоким сдвигом давал слегка худший результат по сравнению со шнеком среднего сдвига при энергорасходе выше на целых 16%.

    * * *

    Не менее интересные результаты дало сопоставление образцов, полученных в двух различных температурных режимах работы цилиндра: от 165 до 180°С, и от 200 до 230°С.
    При высоких температурах наблюдалось сокращение расстояния между пластинками, что совсем неожиданно, учитывая динамику процесса смешивания. Этот феномен, скорее всего, объясняется деградацией композитного материала. Повышение содержания агента совместимости от 5 до 20% приводило к улучшению интеркаляции и частичной эксфолиации. Сокращение времени смешивания за счет повышения расхода материала приводило к снижению дисперсии при 5%-ной концентрации агента совместимости, чего не происходило при концентрации на уровне 20% . Это доказывает, что повышенная совместимость, придаваемая материалам добавкой, снижает время, необходимое для достижения необходимого уровня смешивания. Рентгеновский анализ подтвердил отличную дисперсию глины внутри полипропилена, что подтверждается также реологическими характеристиками материала. Наконец, оценка динамического модуля образцов композита указала на улучшение свойств материала по сравнению с исходным полимером. Образцы, в которые был надлежащим образом добавлен (диспергирован) наполнитель, обладали динамическим модулем в среднем на 62% выше, нежели у исходного материала. Таким образом, начальные испытания дали более чем обнадеживающие результаты. Результаты рентгеновского анализа, а также механические и реологические характеристики находились между собой в полном соответствии, делая понятным, каким образом температура цилиндра, концентрация агента совместимости, время смешивания и конфигурация шнека влияют на свойства композита.

    www.icmasangiorgio.it

    Куплю

    19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

    18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

    04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

    Продам

    19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    Полимеры для автопрома

    Индустрия «автопластиков»

    Пластики в медицине

    Полимеры на службе здоровья

    Полимерные трубы

    Борьба за коммуникации

    Полиуретаны

    Класс высоких свойств

    Полимеры в электронике

    «Электропластики» и прогресс

    Индустрия полиэфиров

    Царство полиэфиров

    Стеклопластики

    Легкие и прочные

    Экструзия профилей

    «Профильные» технологии

    Пресс-формы

    Оснастка: технологии и сервис

    Нетканые материалы

    Мир нетканых материалов

    Термопластавтоматы

    Оборудование для литья под давлением

    Полиолефины

    Базовый пласт

    Экструзия пленок

    Слои прогресса

    Конструкционные пластики

    Детали конструктора

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО

    КабельПРОМ

    Применение и переработка полимеров

    Эластичные технологии

    Каучуки и резины

    Древесно-полимерные композиты

    «Жидкое дерево»

    Индустрия «ИСКОЖ»

    Искусственные кожи, клеенки

    Адгезивы

    Революция в технологиях сборки

    Все номера
    Rambler's Top100
    Copyright © Polymeri.ru 2006. All Rights Reserved