Ulikan ngeunaan Lapisan Bubuk Poliétilén pikeun Kotak Batré

abstrak

Genep jinis palapis bubuk polietilen pikeun kotak batré dirancang ngaliwatan modifikasi campuran polietilen kalayan sipat anu béda-béda. Ku nguji laju aliran lebur, sipat mékanis, sareng résistansi asam tina pilem palapis bubuk polietilen anu diala tina skéma campuran anu béda, rumus palapis bubuk polietilen kalayan kinerja komprehensif anu pangsaéna disaring. Palapis bubuk polietilen anu disiapkeun tiasa nyumponan sarat perataan permukaan kotak batré, sareng dina waktos anu sami gaduh sipat mékanis sareng résistansi kimia anu saé, anu sacara efektif tiasa ningkatkeun umur layanan kotak batré.

Konci Geograpis

kotak batré; Poliétilén; Nyampur; Palapis bubuk
Kode klasifikasi: TQ637.82
Kodeu Dokumén: A

1 Perkenalan

Kalayan sarat anu beuki ketat pikeun panyalindungan lingkungan, ngadalikeun émisi gas haseup sareng ngirangan polusi udara parantos janten indikator perlindungan lingkungan anu penting [1].

Kandaraan bahan bakar tradisional umumna nganggo bahan bakar fosil salaku sumber listrik, sareng kalemahan anu paling parah nyaéta émisi gas buang anu ageung, anu parah ngotoran lingkungan. Sabalikna, kandaraan énergi anyar anu ngagunakeun batré panyimpen salaku kakuatan traksi henteu ngahasilkeun émisi knalpot sareng henteu nyababkeun polusi ka atmosfir, ku kituna aranjeunna langkung dipikaresep ku pasar [2].

Salila hirup jasa kotak batré industri, aranjeunna eroded ku asam batré, nu accelerates korosi jeung gagalna kotak. Ku alatan éta, anti korosi kotak batré geus salawasna jadi topik panalungtikan panas. Kotak batré industri biasana dijieun tina baja karbon, nu sorangan teu boga kinerja anti korosi alus [3].

Ku alatan éta, ngan ku ngajalankeun perlakuan permukaan dina tembok jero jeung luar kotak bisa éféktif ngaronjatkeun kinerja anti korosi maranéhanana. Téknologi perawatan permukaan anu biasa dianggo nyaéta nerapkeun lapisan palapis anti korosi dina permukaan kotak, sareng palapis diperyogikeun henteu ngan ukur nolak erosi asam tapi ogé caket kana substrat.

Palapis bubuk polietilen biasana diwangun ku résin polietilen, aditif, pangisi, pigmén, jsb. Éta mangrupikeun palapis bubuk termoplastik kalayan résistansi kimia anu saé sareng efektivitas biaya anu luhur.

Mertimbangkeun sarat anti korosi kotak batré, kitu ogé sarat pikeun penampilan jeung ongkos, palapis bubuk poliétilén mangrupa pilihan palapis anti korosi ékonomis meujeuhna. Sanajan kitu, aya kontradiksi antara sipat mékanis jeung fluidity poliétilén. Lapisan bubuk poliétilén biasana sesah gaduh fluiditas anu saé sareng sipat mékanis, janten aranjeunna kedah dirobih pikeun nyumponan sarat palapis kotak batré. Dina ulikan ieu, ku cara nyampur modifikasi poliétilén kalayan sipat anu béda, palapis bubuk poliétilén pikeun kotak batré dirancang. Lapisan ieu ngagaduhan sipat mékanis anu saé, résistansi kimia, adhesion anu luhur, sareng leveling permukaan anu saé.

2 Bagian Ékspérimén

2.1 Bahan Baku Ékspérimén jeung Instrumén

2.1.1 Bahan Baku

• Poliétilén (PE-A, PE-B, PE-C): Sinopec;
• Poliétilén (PE-D): Dow Kimia;
• Poliétilén (PE-E): Perdana Polimér Co., Ltd., Jepang;
• Poliétilén napel (MAH-g-pe): Modél SZ-07, Huangshan Beno Téhnologi;
• Antioksidan: Modél K7001, Luan JIENT;
• Penstabil lampu: Modél UV531, BASF;
• Poliétilén agén aliran lilin: Shanghai Aditif Factory;
• agén Nucleating: Modél Hyperform HPN-20E, Milliken Kimia, AS;
• Pigmén karbon hideung: Modél R600R, Cabot.

2.1.2 Instrumén

• Kembar-screw extruder: Modél T-35, Nanjing Rub Mesin, Ltd.;
• mesin vulcanizing plat: Modél XLB-D, Huzhou Shyn mesin Co., Ltd.;
• Stress lingkungan cracking tester: Modél NYK-06, ChengdeTesting Equipment Co., Ltd.;
• Mesin uji universal pikeun plastik: Modél WDS-3, Boyi InstruEquipment Co., Ltd.

2.2 Métode Ékspérimén

2.2.1 Persiapan bubuk palapis

Bahan baku anu ditimbang nurutkeun rumus dina Table 1 sarta ditambahkeun kana mixer pikeun speed tinggi campur kode. Campuran ieu lajeng ditambahkeun kana extruder twin-screw pikeun granulation ékstrusi ngalembereh dina 160 ° C. The granules disimpen kana gilingan pikeun ditumbuk jadi bubuk, dituturkeun ku klasifikasi jeung sieving.

Tabél 1 Formula Palapis Poliétilén Bubuk

2.2.2 Persiapan palapis

Métode celup unggun fluidisasi dianggo pikeun nyiapkeun lapisan bubuk polietilén dina beungeut kotak batré. Beungeut kotak batré mimitina di-sandblast, teras dipanaskeun dugi ka 250-350°C dina oven. Saatos éta, lapisan bubuk polietilén diterapkeun ku cara celup unggun fluidisasi, sareng plastisisasi kahontal nganggo panas sésa tina benda kerja atanapi ku cara nempatkeunana dina oven.

2.2.3 Nyiapkeun Sampel pikeun Uji Kinerja

Sampel pikeun nguji sipat mékanis bubuk poliétilén disiapkeun ku komprési molding.

2.3 Uji Kinerja

• Laju aliran ngalembereh (MFR) tina palapis bubuk poliétilén diuji luyu jeung GB / T 3682-2018;
• The stress lingkungan cracking (ESC) kinerja palapis bubuk poliétilén ieu diuji luyu jeung GB / T 1842-2008;
• Sipat tensile of poliétilén powder coatings diuji luyu jeung GB / T 1040.2-2018;
• Résistansi asam tina palapis bubuk poliétilén diuji nganggo larutan asam sulfat 30% (fraksi massa) saluyu sareng GB / T 11547-2008;
• The adhesion of poliétilén powder coatings ieu diuji luyu jeung GB / T 9286-2008.

Indikator kinerja utama palapis bubuk poliétilén pikeun kotak batré dipidangkeun dina Tabél 2.

meja 2 Indikator kinerja utama palapis poliétilén pikeun kotak batré

3 Hasil jeung Sawala

3.1 Analisis Kinerja Poliétilén

Nganalisis parameter kinerja tipena béda poliétilén nyaéta prasyarat pikeun ngarancang rumus palapis bubuk poliétilén campuran. Dina ulikan ieu, 5 tipena béda poliétilén dipilih salaku bahan baku pikeun powder coatings, sarta sipat maranéhanana diuji luyu jeung standar relevan. Hasilna dipidangkeun dina Tabél 3.

Salaku bisa ditempo ti Table 3, PE-A jeung PE-B boga laju aliran ngalembereh pisan tinggi, ngarah bisa minuhan sarat pikeun leveling permukaan luhur palapis nu. Tapi, kateguhan PE-A sareng PE-B kawilang goréng. The elongation dina putus PE-A ngan 100%, sarta stress cracking waktos lalawanan na ngan 1 h, ku kituna teu bisa minuhan sarat sipat mékanis tina palapis kotak batré. PE-C nyaéta poliétilén low-dénsitas linier kalayan laju aliran ngalembereh sedeng, nu dasarna bisa minuhan sarat leveling of coatings biasa, tapi kateguhan na oge goréng. Boh PE-D sareng PE-E mangrupikeun poliétilén dénsitas rendah metalosin linier, sareng duanana gaduh kateguhan sareng kakuatan tensile anu saé. Bédana nyaéta PE-E gaduh indéks aliran lebur anu rendah pisan, anu henteu tiasa nyumponan syarat penampilan leveling palapis.

Tabél 3 Sipat Rupa-rupa Poliétilén

3.2 Pamilihan jeung Optimasi Poliétilén

Laju aliran ngalembereh (MFR) poliétilén mangrupa indikator nu ngagambarkeun fluiditas poliétilén dina kaayaan lebur panas, sarta nepi ka extent tangtu ngagambarkeun éfék leveling tina palapis poliétilén. Sacara umum, nu leuwih luhur nilai MFR, nu hadé pangaruh leveling palapis. Sanajan kitu, nu leuwih luhur nilai MFR, nu leuwih handap massa molekul relatif poliétilén biasana, sarta parah sipat mékanis na. Ku alatan éta, éta mindeng hésé minuhan sarat duanana fluidity jeung sipat mékanis dina waktos anu sareng, nu ogé diverifikasi ku hasil tés ditémbongkeun dina Table 3. Lamun poliétilén mibanda sipat béda dicampurkeun jeung dipaké babarengan pikeun nyieun campuran boga duanana fluidity alus teuing jeung sipat mékanis, téoritis, poliétilén powder coatings mibanda sipat komprehensif minuhan sarat bisa disiapkeun.

meja 4 Skéma Blending béda

 Ieu bisa ditempo ti Table 3 yén duanana PE-A jeung PE-B boga laju aliran ngalembereh tinggi, tapi PE-B boga kateguhan rélatif luhur, jadi pe-B bisa dipaké salaku bahan matrix pikeun ngaronjatkeun fluidity campuran; PE-D sareng PE-E gaduh sipat mékanis anu saé sareng tiasa dianggo salaku bahan matriks pikeun ningkatkeun sipat mékanis campuran. Sanajan kitu, PE-E boga laju aliran ngalembereh low, jadi teu cocog salaku bahan matrix. Pikeun poliétilén kalayan massa molekul relatif rata-rata badag, kayaning PE-E, dénsitas entanglement ranté luhur sarta laju aliran low. Sanajan kitu, lamun éta subjected kana beban éksternal, mékanisme ngahasilkeun na utamana deformasi geser, sarta aliran molekular atra henteu gampang lumangsung, jadi mibanda kakuatan tinggi na kateguhan [6]. Ku alatan éta, PE-B jeung PE-D dicampurkeun dina babandingan béda pikeun nyiapkeun campuran poliétilén dirobah. Dina waktu nu sarua, dina raraga ngaronjatkeun gaya beungkeutan antara palapis bubuk poliétilén jeung substrat kotak batré, jumlah luyu poliétilén napel (MAH-g-PE) kudu ditambahkeun. Perekat poliétilén nyaéta binder anu disiapkeun ku cara nyongkokkeun anhidrida maleat kana poliétilén. Dina kacindekan, 6 skéma blending béda dirancang, sakumaha ditémbongkeun dina Table 4.

3.3 Analisis kinerja poliétilén bubuk palapis

Dina dasar Table 1, nurutkeun skéma blending dina Table 4, bahan baku anu dicampurkeun, extruded, sarta ditumbuk pikeun nyiapkeun palapis bubuk poliétilén. Laju aliran lebur, sipat tensile, résistansi retakan setrés, sareng résistansi asam tina palapis bubuk diuji saluyu sareng standar nasional. Hasilna dipidangkeun dina Tabél 5.

Tabél 5 Hasil Uji Kinerja Skéma Blending Béda

Salaku bisa ditempo ti Table 5, laju aliran ngalembereh tina campuran nurun gancang kalayan kanaékan proporsi PE-D. Ieu utamana kusabab nalika PE-B (kalawan massa molekul relatif low) dicampurkeun jeung PE-D (kalawan massa molekul relatif tinggi) jeung lebur-extruded ku extruder, ranté molekul panjang mungkus ranté molekul pondok, hasilna panurunan gancang dina laju aliran ngalembereh. Ku alatan éta, jumlah tambahan poliétilén kalawan fluidity low boga pangaruh hébat kana fluidity tina campuran, sarta tinimbangan husus kudu dibikeun ka jumlah tambahan na nalika ngarancang rumus campuran poliétilén powder coatings. Tina sudut pandang anu sanés, kecairan PE-D (poliétilén kalayan kecairan anu rendah) ogé tiasa ningkat sacara signifikan saatos dicampur sareng PE-B (poliétiléna kalayan kecairan anu kawilang luhur). Ieu kusabab poliétilén kalawan ranté molekul pondok bisa densely diselapkeun kana poliétilén kalawan ranté molekular panjang, ngabalukarkeun eta ngabentuk struktur layered, kukituna weakening entanglement ranté molekular. Modifiers aliran pikeun poliétilén massa molekul rélatif luhur biasana ngagunakeun prinsip ieu pikeun ngaronjatkeun fluidity poliétilén [7].

Ogé bisa kapanggih tina Table 5 yén kakuatan tensile na elongation dina putus tina campuran poliétilén powder coatings laun ningkat kalawan kanaékan jumlah tambahan PE-D, nunjukkeun yén kasaluyuan antara dua tipena béda poliétilén téh alus. Ieu utamana kusabab nilai enthalpy jeung éntropi PE-B jeung PE-D sarua, jadi aya dasarna euweuh parobahan dina énergi bébas tina campuran, sarta kasaluyuan antara dua jenis poliétilén tinggi. Dibandingkeun sareng Skéma 1, Skéma 6 ngagaduhan kanaékan kakuatan anu signifikan, elongasi nalika istirahat ningkat ku 2 kali, sareng kateguhan palapis ningkat sacara signifikan. Sanajan kakuatan palapis jeung kateguhan anu nyata ningkat kalawan kanaékan jumlah tambahan PE-D, laju pamutahiran leuwih handap laju turunna laju aliran ngalembereh. Ieu kusabab incorporation of PE-B ngurangan dénsitas entanglement ranté molekular pe-D, sahingga aliran ranté molekular leuwih gampang lumangsung salila prosés manjang, bari pangaruh shearing ieu ngaruksak.

Pikeun palapis poliétilén anu diterapkeun dina beungeut kotak batré, sékrési setrés disababkeun ku kacenderungan struktur internal pikeun nyaimbangkeun sareng konsentrasi setrés anu kabentuk di daérah sudut tiasa nyababkeun retakan palapis. Ku alatan éta, résistansi retakan setrés mangrupikeun standar anu penting pikeun ngukur umur jasa palapis. Ieu tiasa ditingali tina hasil uji setrés lingkungan dina Tabel 5 yén résistansi retakan setrés tina palapis bubuk poliétilén konsisten sareng kateguhana, nyaéta, langkung luhur kateguhan palapis, langkung saé résistansi retakan setrés. PE-D tiasa sacara signifikan ningkatkeun résistansi retakan setrés tina palapis bubuk poliétilén campuran.

Lapisan bubuk poliétilén pikeun kotak batré terus-terusan dikorosi ku asam batré, janten éta kedah gaduh prestasi anti korosi anu saé. Ieu bisa ditempo ti hasil test résistansi asam dina Table 5 yén sanggeus palapis bubuk poliétilén disiapkeun ku skéma 1 ieu immersed dina leyuran asam, euweuh gelembung atawa disolusi, tapi bareuh parna lumangsung, sarta kelas adhesion palapis téh ngan 5; dibandingkeun sareng Skéma 1, palapis anu disiapkeun ku Skéma 2 ngagaduhan bareuh anu kawilang kirang saatos karat ku larutan asam, sareng adhesi ngahontal kelas 3; nu coatings poliétilén disiapkeun ku skéma séjén teu boga fenomena korosi atra, sarta adhesion palapis bisa ngahontal luhur kelas 1. Metallocene pe-D sorangan boga résistansi kimiawi alus teuing, jadi ku kanaékan bertahap tina jumlah tambahan na, kinerja anti korosi tina palapis ieu laun ditingkatkeun.

Ngaliwatan tés kinerja palapis bubuk poliétilén kalayan rumus anu béda anu dirarancang di luhur, hasilna nunjukkeun yén palapis bubuk poliétilén anu disiapkeun ku Skéma 3 sareng Skéma 4 henteu ngan ukur gaduh fluiditas anu luhur, tapi ogé gaduh sipat mékanis anu saé sareng kinerja anti korosi, anu tiasa nyumponan sarat kinerja palapis bubuk pikeun kotak batré. Sacara umum, nu leuwih luhur laju aliran ngalembereh palapis bubuk poliétilén, nu hadé kinerja leveling jeung smoother permukaan palapis. Lamun laju aliran ngalembereh of ilahar dipaké poliétilén powder coatings leuwih luhur ti 10 g / (10 mnt), éta bisa minuhan sarat leveling luhur. Sanajan kitu, laju aliran ngalembereh Skéma 5 jeung Skéma 6 leuwih handap 10 g/(10 mnt), ngarah teu bisa minuhan sarat leveling. Sanajan skéma 1 boga laju aliran ngalembereh rélatif tinggi, kakuatan sarta kateguhan goréng, sarta gagal dina uji lalawanan asam; Skéma 2 teu boga pamutahiran atra dina sipat mékanis, sarta adhesion nurun sanggeus immersion asam, ku kituna bisa dilarapkeun ka kaayaan dimana syarat penampilan palapis tinggi anu diperlukeun, tapi sipat mékanis lemah sareng sarat kinerja anti korosi anu diperlukeun.

4 Kacindekan

Dina ulikan ieu, ku nyampur sareng nganggo poliétilén kalayan sipat anu béda, skéma palapis bubuk poliétilén anu dirobih anu béda dirancang, sareng kinerja skéma anu béda diuji. Hasilna nunjukkeun yén palapis bubuk poliétilén anu dirarancang dumasar kana Skéma 3 sareng Skéma 4 henteu ngan ukur tiasa nyumponan sarat leveling permukaan kotak palapis pelindung, tapi ogé gaduh sipat mékanis anu hadé sareng kinerja anti korosi. Hasil panalungtikan maénkeun peran penting dina panangtayungan anti korosi kotak batré, sarta gagasan panalungtikan boga guiding significance penting pikeun desain modifikasi tina poliétilén powder coatings.

Rujukan

[1] Ji Y. Pasar bubuk palapis domestik tumuwuh gancang [J]. Émbaran Industri Bahan Bangunan, 2003(10): 17.

[2] Li Z R. Analisis ringkes tina predicament na countermeasures ngembangkeun kandaraan énergi anyar [J]. Dunya Mobil, 2020(4): 1.

[3] Lu J Q. Téknologi anti korosi kotak batré industri [J]. Téhnologi Shipbuilding, 2001 (4): 27-28.

[4] Yu GL, Wang ZH, Wang XK, et al. kamajuan panalungtikan panganyarna ngeunaan coatings anyar [J]. Palapis jeung Protection, 2019, 40 (10): 49-52.

[5] Liu CQ, Cai Y M. Panalungtikan ngeunaan kualitas luhur poliétilén powder coatings [J]. Téhnologi palapis, 1993 (2): 4-7.

[6] Liao HY, Tao G L. Kakuatan dampak sareng laju aliran lebur campuran poliétilén dénsitas luhur [J]. Polimér Bahan Élmu sarta Téknik, 2013, 29 (7): 72-75, 79.

[7] Wang S, Wang QZ, Chen Y, et al. Kamajuan panalungtikan dina modifikasi fluiditas pamawa poliétilén beurat molekul ultra luhur [J]. Téknik Plastik Aplikasi, 2014 (10): 113-117.

Posts keywords:

Bubuk Thermoplastic pikeun Kotak Batré