Polüpropüleeni füüsiline modifitseerimine
PP ( polüpropüleeni ) maatriksile segamis- ja kompaundimisprotsessi ajal orgaaniliste või anorgaaniliste lisandite lisamine, et saada kõrgjõudlusega PP-komposiitmaterjale. Peamised meetodid hõlmavad täitmise modifitseerimist ja segamise modifitseerimist.
Täite modifikatsioon
PP-vormimisprotsessis lisatakse polümeerile täiteaineid, nagu silikaadid, kaltsiumkarbonaat, ränidioksiid, tselluloos ja klaaskiud, et parandada kuumakindlust, vähendada kulusid, suurendada jäikust ja vähendada PP vormimise kokkutõmbumist. Siiski väheneb PP löögitugevus ja pikenemine. Klaaskiul kui suurepärasel anorgaanilisel mittemetallilisel vurrul on madal hind, hea isolatsioon, kuumakindlus, korrosioonikindlus ja kõrge mehaaniline tugevus. Seda kasutatakse laialdaselt ja klaaskiust täidisega modifitseeritud PP jõudlus on oluliselt paranenud. Kui aga klaaskiu sisaldus jõuab umbes 30%, saab materjali mehaanilisi omadusi oluliselt parandada. Klaaskiu liigne lisamine võib põhjustada mõnede klaaskiudude ebapiisavat immutamist, mille tulemuseks on polümeermaatriksi ja klaaskiudude vaheline halb side, mille tulemuseks on komposiitmaterjali mehaanilise tugevuse vähenemine. Lisaks väheneb klaaskiu sisalduse suurenemisega komposiitmaterjali voolavus, mis põhjustab raskusi PP vormimisel ja töötlemisel.
Segamise modifikatsioon
PP (polüpropüleen) segamine polüetüleeni, tehniliste plastide, termoplastsete elastomeeride või kummiga, et parandada PP jõudlust. Segamise modifitseerimine viiakse lõpule töötlemisseadmetes, nagu sisemised mikserid, avatud veskid ja ekstruuderid. Protsessi on lihtne juhtida, sellel on lühike tootmistsükkel ja madal hind ning see võib parandada PP erinevaid omadusi, nagu värvilisus, töödeldavus, antistaatilised omadused ja löögikindlus. Polümeeride segamine võib igakülgselt ära kasutada iga komponendi silmapaistvaid omadusi, korvata iga komponendi omaduste puudused ja oluliselt parandada segu terviklikku jõudlust. Segatud PP vastupidavus madalale temperatuurile ja vananemiskindlus ei ole siiski ideaalsed. Segamise modifitseerimise ajal võib nihkejõud põhjustada mõnede suurte molekulaarsete ahelate katkemist ja vabade radikaalide moodustumist, mis võivad moodustada pook- või plokk-kopolümeere ja toimida tõhusalt PP-ga ühilduvate ainetena.
PP modifitseerimistehnoloogia on oluliselt laiendanud komposiitmaterjalide kasutusvaldkonda ja parandanud toodete kulutasuvust, edendanud PP inseneriprotsessi ja laiendanud selle kasutusala üldistest plastidest tehniliste plastideni. Viimastel aastatel on PP modifikatsioonitehnoloogia uurimis- ja arendustegevus kiiresti arenenud ning PP modifikatsioonis on rakendatud üha uusi tehnoloogiaid, mis on märkimisväärselt parandanud PP igakülgset jõudlust ja laiendanud pidevalt selle rakendusvaldkonda, millel on laiaulatuslikud arenguväljavaated.
Tugevdamise modifikatsioon
Kiudmaterjalide lisamine plastidele võib oluliselt parandada plastmaterjalide tugevust, sellest ka nimetus armatuur modifikatsioon. Suure läbimõõdu ja paksuse suhtega materjalid võivad oluliselt parandada plastmaterjalide paindemoodulit (jäikust), mida võib nimetada ka armatuuri modifikatsiooniks.
Peamiselt PP (polüpropüleen) armeerimismodifikatsioonis kasutatavad tugevdusmaterjalid on klaaskiud ja selle tooted, samuti süsinikkiud, orgaanilised kiud, boorkiud, vurrud jne. Nende hulgas on klaaskiuga tugevdatud PP-s kasutatavad klaaskiud: peamiselt mitte-leeliselised klaaskiud ja keskmise leelisesisaldusega klaaskiud, kusjuures kõige rohkem on mitte-leeliselisi klaaskiude. Klaaskiudude läbimõõtu kontrollitakse vahemikus 6–15 μm ja klaaskiudude pikkus peab olema 0.25–0.76 mm, mis võib tagada toote toimivuse ja muuta klaaskiud hästi hajutatud.
Üldiselt arvatakse, et klaaskiudude pikkus tootes peaks olema suurem kui 0.2 mm, et avaldada modifikatsiooniefekti. Klaaskiu sisaldus (massiosa) on parim vahemikus 10% kuni 30% ja jõudlus väheneb, kui see ületab 40%. Lisaks võib organosilaani sidumisainete lisamine muuta klaaskiud ja PP hea liidese, parandada paindemoodulit, kõvadust, koormuse deformatsioonitemperatuuri ja eriti komposiitsüsteemi mõõtmete stabiilsust. Klaaskiuga tugevdatud PP võib parandada mehaanilist tugevust ja kuumakindlust ning selle vastupidavus veeaurule, keemilisele korrosioonile ja roomamisele on samuti hea. Seda saab kasutada paljudel juhtudel tehniliste plastidena, nagu ventilaatori labad, küttekeha võred, tiivikud, lambivarjud, elektriahjud ja küttekehade korpused jne.
Kuigi polüpropüleeni tootmine kasvab kiiresti, paraneb ka selle jõudlus pidevalt, muutes selle kasutusala ja sügavuse pidevalt. Viimastel aastatel on kas polümerisatsioonireaktsiooni täiustamise või polümerisatsioonijärgse granuleerimise käigus võetud meetmete kaudu tekkinud mõned uued ainulaadsete omadustega polüpropüleensordid, nagu läbipaistev polüpropüleen ja kõrge sulamistugevusega polüpropüleen.
