שינוי פיזי של פוליפרופילן
הוספת תוספים אורגניים או אנאורגניים למטריצת PP ( פוליפרופילן ) במהלך תהליך הערבוב וההרכבה כדי להשיג חומרי PP מרוכבים בעלי ביצועים גבוהים. השיטות העיקריות כוללות שינוי מילוי ושינוי ערבוב.
שינוי מילוי
בתהליך דפוס PP, חומרי מילוי כגון סיליקטים, סידן פחמתי, סיליקה, תאית וסיבי זכוכית מתווספים לפולימר כדי לשפר את עמידות החום, להפחית עלויות, להגביר את הקשיחות ולהפחית את הצטמקות הדפוס של PP. עם זאת, חוזק ההשפעה וההתארכות של PP יקטן. לסיבי זכוכית, כשפם אנאורגני לא מתכתי מעולה, יש מחיר נמוך, בידוד טוב, עמידות בחום, עמידות בפני קורוזיה וחוזק מכני גבוה. זה נמצא בשימוש נרחב, והביצועים של PP שונה על ידי מילוי סיבי זכוכית השתפרו משמעותית. עם זאת, כאשר תכולת סיבי הזכוכית מגיעה לכ-30%, ניתן לשפר משמעותית את התכונות המכניות של החומר. תוספת מוגזמת של סיבי זכוכית עלולה לגרום להספגה לא מספקת של חלק מסיבי הזכוכית, מה שמוביל לביצועי מליטה גרועים בין מטריצת הפולימר לסיבי הזכוכית, וכתוצאה מכך לירידה בחוזק המכני של החומר המרוכב. יתרה מכך, ככל שתכולת סיבי הזכוכית עולה, יכולת הזרימה של החומר המרוכב פוחתת, מה שמוביל לקשיים בייצור ועיבוד PP.
שינוי מיזוג
מיזוג PP (פוליפרופילן) עם פוליאתילן, פלסטיק הנדסי, אלסטומרים תרמופלסטיים או גומי לשיפור הביצועים של PP. שינוי המיזוג הושלם בציוד עיבוד כגון מערבלים פנימיים, טחנות פתוחות ומחצבים. התהליך קל לשליטה, יש לו מחזור ייצור קצר, ועלות נמוכה, והוא יכול לשפר תכונות שונות של PP כגון צבעוניות, יכולת עיבוד, תכונות אנטי-סטטיות ועמידות בפני פגיעות. מיזוג פולימרים יכול לנצל באופן מקיף את המאפיינים הבולטים של כל רכיב, לפצות על החסרונות של תכונותיו של כל רכיב ולשפר משמעותית את הביצועים המקיפים של התערובת. עם זאת, העמידות בטמפרטורות נמוכות ועמידות ההזדקנות של PP מעורב עדיין אינן אידיאליות. במהלך שינוי המיזוג, כוח הגזירה עלול לגרום לחיתוך של כמה שרשראות מולקולריות גדולות וליצור רדיקלים חופשיים, שיכולים ליצור שתל או קופולימרים בלוק ולפעול ביעילות כתואמים ל-PP.
טכנולוגיית שינוי PP הרחיבה מאוד את תחום היישום של חומרים מרוכבים ושיפרה את העלות-תועלת של מוצרים, קידמה את התהליך ההנדסי של PP והרחיבה את טווח היישומים שלו מפלסטיק כללי לפלסטיק הנדסי. בשנים האחרונות, המחקר והפיתוח של טכנולוגיית PP modification התפתחו במהירות, ויותר ויותר טכנולוגיות חדשות יושמו ב-PP modification, מה ששיפר משמעותית את הביצועים המקיפים של PP והרחיב ללא הרף את תחום היישומים שלו, עם סיכויי פיתוח רחבים.
שינוי חיזוק
הוספת חומרים סיביים לפלסטיק יכולה לשפר משמעותית את חוזקם של חומרים פלסטיים, ומכאן השם שינוי חיזוק. חומרים בעלי יחס קוטר לעובי גדול יכולים לשפר משמעותית את מודול הכיפוף (הקשיחות) של חומרים פלסטיים, אשר ניתן לכנותו גם שינוי חיזוק.
חומרי החיזוק המשמשים בעיקר בשינוי החיזוק של PP (פוליפרופילן) הם סיבי זכוכית ומוצריו, כמו גם סיבי פחמן, סיבים אורגניים, סיבי בורון, שפם וכו'. ביניהם, סיבי הזכוכית המשמשים ב-PP מחוזק בסיבי זכוכית הם בעיקר סיבי זכוכית לא אלקליים וסיבי זכוכית בינוניים אלקליים, כאשר לסיבי זכוכית לא אלקליים יש את הכמות הגדולה ביותר. קוטר סיבי הזכוכית נשלט בטווח של 6-15 מיקרומטר, ויש להבטיח שאורך סיבי הזכוכית יהיה בטווח של 0.25-0.76 מ"מ, מה שיכול להבטיח את ביצועי המוצר ולהפוך את סיבי הזכוכית לפזר היטב.
בדרך כלל מאמינים שאורך סיבי הזכוכית במוצר צריך להיות גדול מ-0.2 מ"מ כדי שיהיה לו אפקט שינוי. תכולת סיבי הזכוכית (שבר המסה) היא הטובה ביותר בין 10% ל-30%, והביצועים יורדים כאשר היא עולה על 40%. בנוסף, הוספת חומרי צימוד אורגנוסילאן יכולה לגרום לסיבי זכוכית ו-PP ליצור ממשק טוב, לשפר את מודול הכיפוף, הקשיות, טמפרטורת עיוות העומס, ובמיוחד את היציבות הממדית של המערכת המרוכבת. PP מחוזק בסיבי זכוכית יכול לשפר חוזק מכני ועמידות בחום, ועמידותו בפני אדי מים, קורוזיה כימית וזחילה טובה. זה יכול לשמש כפלסטיק הנדסי בהזדמנויות רבות, כגון להבי מאווררים, סורגים לחימום, אימפלרים, אהילים, תנורים חשמליים ובתי חימום וכו'.
בעוד הייצור של פוליפרופילן גדל במהירות, הביצועים שלו גם משתפרים ללא הרף, מה שהופך את רוחב היישום שלו ועומקו משתנים ללא הרף. בשנים האחרונות צצו כמה זני פוליפרופילן חדשים בעלי תכונות ייחודיות, כגון פוליפרופילן שקוף ופוליפרופילן בעל חוזק נמס גבוה, בין אם באמצעות שיפורים בתגובת הפילמור או אמצעים שננקטו במהלך הגרנולציה לאחר פילמור.
