Нейлонды полимерлеу және модификациялау кезінде реактивті экструзияны қолдану барысы

1 реакциядан экструзия технологиясы
Экструзия - бұл кеңінен қолданылатын материалдарды өңдеу және функционалды технология, әдетте, экструдер баррелі бойымен ағынды және көлік материалдарына арналған бір немесе екі бұрандалы бұрылыс қолданады. Организмдегі жоғары температура және қысқа уақыт процесі, сондай-ақ қысым және ығысу әсерлері, сонымен қатар материалды толығымен араластыра алады, сонымен қатар физикалық модификациялар мен химиялық реакциялардың көп мөлшерін тудырады, бере отырып, материалдың функционалды қасиеттерін беруге немесе жақсартуға болады . Сонымен бірге, бұрандалы экструдтаушылардың бірегей геометриясы бұрандалы экструдтарды полимерлер мен тұтқырлық (көлік және араластыру), әсіресе полимерлерді және / немесе полимерлерді емдеу кезіндегі химиялық реакциялар үшін ерекше мүмкіндік береді. Өйткені реакция (яғни мономерлердің полимерленуі немесе полимерлер егу), әдетте, еріткіштерді қолдану қажет емес, еріткіш синтезі және қалпына келтіру процесінің қадамдары алдын-ала және ресурстарды үнемдеуге қол жеткізілді, бұл Экологиялық таза технология.

2 Реактивті экструзияны қолдану
2.1 Экструзия полимерленуі

Реактивті экструзия полимерленуі - бұл максималды мономер мен бастамашы / катализатордағы реакция жылдамдығын арттыратын күшейтетін процесс. Сондай-ақ, бұл полимеризацияға еріткіштің булануына немесе қысыммен жұмыс істеуге жол бермеу үшін жоғары температурада өтуге мүмкіндік береді. ε-капролактам (CL) бірнеше минуттан кейін бірнеше минуттан кейін полимерленген (AROP) полимерленуі мүмкін, бұл бірнеше минуттан кейін оны реактивті экструзияға итермелейді. ω-Dodecactam (LL) сонымен қатар күшті негіз болған кезде PA12 шығаруға болады. Реактивті экструзия, құрамында этилен-Бутил акрилат кополимері (локрил) сияқты эластомерлері бар LL шешімдерін қолдана отырып, Situ композициясы болуы мүмкін. PA12-Lo Lotryl қоспаларының әсер ету қасиеттері жерасты полимеризациясы арқылы едәуір жақсарды. Бұл полимерлі жүйе кеңінен қолданылады және сонымен қатар сұйық инъекция және Situ композиттік дайындық кезінде де қолдануға болады. Мономер полимеризациясынан басқа, реактивті экструзияны полимерлерді реактивті өңдеуге де қолдануға болады.

2.2 PA6 Желілік тізбекті кеңейту
Мұйық реология және тізбекті релаксация динамикасын реттеу полимерлерді өңдеуді өңдеуді жеңілдетеді және кеңінен қолданылады. PA6 тізбегіндегі молекулаларда органикалық / бейорганикалық материалдардың басқа функционалдық топтарымен жауап беретін тізбек соңында белсенді амин және карбинил қышқылдары бар. Атап айтқанда, ангидрид немесе эпоксидтер тобы PA6 тізбегінің соңында амин тобымен жауап бере алады, ал реологиялық қасиеттерді PA6 тізбегімен және тармақтамасы арқылы басқаруға болады.

PA11 жоғары икемділігі мен әсер ету күші, сондай-ақ полилактор қышқылымен (PLA) салыстырғанда жақсы термомеханикалық қасиеттерге ие, бұл оны PLA-мен араластыруға қолайлы кандидат етеді. Алайда, PLA / PA11 сәйкес келбеті, және PA тізбегінің ұзартылуы оның үйлесімділігін арттырудың тиімді құралы болып табылады. Экструзия кезінде тізбектің ұзартқышқа дейінгі реактивтілік реактивтілігі PLA / PA11 үйлесімділігін жақсартудың кілті болып табылады. Ерітінді араластырумен салыстырғанда бұл әдіс экологиялық таза және аз қымбатқа түседі.

2.3 Қоспаландыратын араластыру

П.А. Коммерциялық полимерлермен полипропилен (PP), полиэтилен (PS) және полистирол (PS) және полистирол (PS), PS-дің гигроскопиясы, өңделуі және шығындарын азайту мақсатында оқытылды. ПА-ның PA-ның негізгі қиындықтары полимерлермен қарым-қатынас - бұл полимерлер арасындағы сәйкессіздік. Реактивті экструзиясы технологиясы полимерлерді араластыру модификациясы үшін кеңінен қолданылады, бұл оның тиімді араласуы мен реакция жағдайының икемділігі үшін тұрақты түрде қолданылады. Жоғары ығысуды араластыру микрон немесе тіпті наноскализді құруға арналған қоспаларды қамтамасыз етеді, ал PA тіпті фторополимерлермен наноцалық қоспалар пайда болуы мүмкін. Био негізіндегі полимер, әсіресе PLA - бұл биоде ыдырайтын биологиялық ыдырайтын био негізді полимер. Алайда, оның биік бризм, баяу кристалдану деңгейі, нашар жылу кедергісі, төмен ыстықты, субсидикасы және әсер ету күші оның қолданылуын шектейді. Қосымша қасиеттері бар тағы бір полимермен PLA араластыруы осы кемшіліктерді жеңудің тиімді және үнемді әдісі болып табылады. Әр түрлі PA қоспалары бар PLA үйлесімділігі микроскопиялық морфология, жылу және механикалық қасиеттері сияқты қоспалардың негізгі қасиеттерін анықтайды.

2.4 PA6 микроқұрылымды реттеу

Кешенді икемді тізбектің құрылымы мен сутегі байланысы арқасында полиморфизм PA кристалдануының маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады. Полимерді өңдеу процесінде микроқұрылымды, әсіресе кристалды морфологияны, механикалық қасиеттерді жақсарту және жылудың жақсы қасиеттерін жақсарту өте маңызды. Көптеген биологиялық материалдардың керемет қасиеттері олардың иерархиялық құрылымынан және әртүрлі ұзындық шкалаларындағы тәртіп пен тәртіпсіздікке жол бермейді. Полимерді араластыру процесі көбінесе микро-көп флазалық жүйелерді дамыту мен қалыптастырумен қатар жүреді, ал реактивті экструзия - бұл қоспалардың морфологиясын бақылаудың тиімді әдісі. Арнайы реакцияларды қолдана отырып, реактивті экструзия полимерлеу мен материалды қалыптастырудың муфтасына да қол жеткізе алады.

2.5Нм қоспасы

Көміртекті наноматериалдар, мысалы, көміртекті нанотүтікшелер (CNT), графен, нанодиамонд (ND) және т.б., керемет беттік, механикалық және жылу қасиеттері бар. Алайда, полимерлер мен нанофилдерлер арасындағы инфсиалды адгезия нанокатериалдардың қасиеттеріне үлкен әсер етеді, ал бастапқы наноматериалдардың құрылымы олардың қолданылуын шектейтін гидрофобты, химиялық кері, агломерацияға және жинақталуға әкеледі. Коваленттік өзара әрекеттесу функционалды көміртекті наноматериалдардың тұрақтылығы мен таралуына әкеледі. Балшық нанобартик ретінде полимерленген аралықтарды орналастыру және олардың құрылымдық қасиеттерін жақсарту үшін де қолданылуы мүмкін. Күкіртті полимерлі қаңқаге енгізу материалдық арнайы қасиеттерді бере алады.

2.6 Материалдарды қатаңдату

Акрилонитриил-буддиене-стирол (ABS) - бұл термопластикалық полимерлі, жоғары берік, жақсы қаттылық және оңай өңдеуі бар термопластикалық полимерлі материал. PA6 және ABS комбинациясы күшті жақтарды қолдана алады және әлсіздіктерден аулақ бола алады және PA6 әлсіз жақтарын жеңіп, олардың әсерінен нашар әсер етуі мен су сіңуінің төмендігін жеңеді. Жасыл био негізіндегі PA ретінде PA56-да шаршауға төзімділігі, әсерге төзімділік және ұзақ қызмет ету мерзімі өте жақсы, бірақ оның қаттылығы аз, бірақ оны өңдеу қиын.

2.7 жалынның құлдырау модификациясы

Таза Па жалынның құлауы төмен, мысалы, Юркед-v-v-2-дің тік жануы, мысалы, UL 94 V-2 деңгейіне дейін, шектеулі оттегі индексі (LOI) шамамен 24%, ал жану процесі отқа әкеледі. Фосфонат әсіресе «Па сополимеризацияға» ие, өйткені оның реактивтілігіне, жалынның бұзылуына және қоршаған ортаға ие болуға байланысты.

2.8 Мембраналық материалдарды пайдалану

ПА6 этилен-винил алкогольмен бірге кополимермен (EVOH) біріктірілген материалдарды теңгерімді механикалық қасиеттері мен газ тосқауылының қасиеттері бар материалдарды ала алады. Алайда, кино экструзиясы кезіндегі жоғары температурада жылу тозуы екі полимерлердегі гель тәрізді құрылымдардың пайда болуына әкеледі, бұл өңдеу міндетін тудырады.

2.9 Қалпына келтіру және қайта өңдеу
Пластмасса қайта өңдеу - бұл ақ ластану мәселесін шешудің маңызды әдісі, биопластиканы қолданудан гөрі экологиялық таза. Полигондармен, жағу және химиялық өңдеумен салыстырғанда полимерді қайта өңдеу, көп экономикалық және экологиялық таза. PA6 - ең маңызды және құнды қайта өңделген пластмассалардың бірі. Реактивті экструзия дегеніміз - термопластиканы қайта өңдеудегі ең көп қолданылатын әдіс, аз мөлшерде инвестициялары және салыстырмалы қарапайым жабдықтармен. Алайда, емделуден кейінгі балқыма кезінде жоғары жылу және механикалық күштер полимерлі құрылымның нашар өзгеруіне және полимерлі құрылымның деграциясын тудыруы мүмкін, бұл полимердің жылу және механикалық қасиеттеріне әсер етеді, осылайша оның қолданбалы өрісін шектейді. Желілік кеңейтілім - бұл өңдеудің қарапайым және арзан әдісі, қайта өңдеу пластикалық қосалымдар процесінде.

3 қорытынды
Реактивті экструзиясы технологиясы PA полимеризациясы және модификациялау және реакция жағдайының икемділігі үшін кеңінен қолданылады, соның ішінде тізбекті кеңейту, микрокрукстриц-монтаждау, көлемді жақсарту, материалдарды қатайту, мембраналық материалдарды пайдалану, жалынның құлдырауын өзгерту, және пластик қайта өңдеу. Реактивті экструзия арқылы «мәні» жоғары «құндылығы» шығаратын өнімдерге қалдық пластиктерін қайта пайдалану тұрақтылық пен ascceCling жаңа тұжырымдамасына сәйкес келеді. Алайда, реактивті экструзияның кейбір шектеулері бар: біріншіден, реактивті экструзияны дизайны кешенді, бұл тек түрлі пәндерді қамтиды, сонымен қатар молекулалық масштабта көп масштабтағы проблемаларды ескеруі керек , мезоскале макро шкала бойынша. Екіншіден, реакция жылдамдығы мен жоғары өткізу қабілеттілігі мен жоғары өткізу қабілеттілігі, дәл температураны және жоғары тұтқырлық, ерекшелігі және әмбебаптық тұрғыдан келісілуі керек. Үшіншіден, реакциялық жүйе, бұрандалар параметрлері, экструзия шарттары, химиялық құрылым және микроскопиялық морфологияның сапалық және-сандық байланысы, жүйелік теориялық зерттеулер мен нұсқаулық қажет. Зерттеулерді тереңдетумен, соның ішінде 3D басып шығару, суперкритикалық сұйықтықтың, модельдеу және модельдеу технологияларының үйлесімі, реактивті экструзия тез, үздіксіз және экологиялық таза және маңызды рөл атқарады деп санайды ПА сияқты пластмассадан полимерлеу және модификациялау.