3 Principais Tecnologias de Modificação de Plástico Degradável

Atualmente, o preço da resina plástica degradável é relativamente alto, e a maioria dos produtos plásticos degradáveis ​​são necessidades diárias comuns, o que dificultará seriamente a promoção e aplicação em larga escala de produtos plásticos degradáveis. O desenvolvimento de produtos plásticos degradáveis ​​baratos é um dos conteúdos centrais da aplicação de plásticos degradáveis. Portanto, amido, carbonato de cálcio, talco, etc., que não afetam o desempenho de degradação dos produtos e podem ser absorvidos pelo meio ambiente, são utilizados no sistema de modificação de plásticos degradáveis. Em particular, a alta proporção de tecnologia de enchimento tornou-se uma das tecnologias importantes no desenvolvimento de produtos plásticos degradáveis.

As técnicas comuns de modificação no processo de aplicação de plásticos degradáveis ​​incluem modificação de enchimento, modificação de liga e modificação de copolimerização.

1. Modificação de preenchimento

A modificação de enchimento é adicionar aditivos em pó não derretidos à resina plástica degradável, incluindo principalmente amido e pó inorgânico. Seu principal objetivo é preparar materiais especiais baratos e, às vezes, também pode melhorar as propriedades mecânicas, como a resistência de materiais especiais.

Um auxiliar de enchimento comumente usado é o amido. É um polímero natural degradável comum com uma ampla gama de fontes e baixo preço. Os produtos da degradação são o dióxido de carbono e a água, que não poluem o meio ambiente, sendo um recurso renovável de biomassa. O mais importante a se atentar nesta tecnologia de envase é o tratamento do amido, pois a compatibilidade do amido com os plásticos degradados é baixa, sendo necessário plastificar o amido para que o amido possa ser melhor combinado com a matriz plástica.

Outro auxiliar de enchimento são pós inorgânicos, como carbonato de cálcio e talco. Eles são todos pós minerais naturais, que podem ser absorvidos pela natureza após o retorno à natureza, de modo que não afetarão o desempenho de degradação de todo o sistema plástico degradável, mas podem efetivamente reduzir o custo dos materiais modificados e melhorar a resistência dos materiais a um certo ponto. Portanto, é muito comum o uso de carbonato de cálcio e outras cargas em produtos que não requerem altas propriedades mecânicas. A tecnologia de envase deve atentar para o tratamento de acoplamento da superfície do pó, o que afetará diretamente o desempenho do produto e a quantidade de pó inorgânico que pode ser adicionado.

2. Modificação da liga

A modificação de ligas é uma das tecnologias mais importantes na aplicação da modificação de plásticos degradáveis. O material de liga refere-se a um material especial composto por duas ou mais variedades diferentes de plásticos degradáveis ​​por fusão e composição, geralmente contendo um componente contínuo e outros componentes dispersos. Algumas propriedades do material mostram propriedades de fase contínua e algumas propriedades mostram propriedades de fase dispersa. Com isso, podem ser obtidos novos materiais especiais que concentram as vantagens de diversos plásticos degradáveis, que podem atender às necessidades de mais produtos.

3. Modificação de copolimerização

A modificação de copolimerização refere-se à introdução de outras unidades estruturais na cadeia molecular do polímero para alterar a estrutura química do polímero e realizar a modificação do material. Por exemplo, o PLA é um polímero hidrofóbico, o que limita sua aplicação em alguns campos (como carreadores de drogas). Um método eficaz é usar lactídeo para copolimerizar com polímeros hidrofílicos (como polietilenoglicol, ácido poliglicólico, óxido de polietileno) para introduzir grupos ou blocos hidrofílicos na molécula de PLA. Por exemplo, o material de liberação sustentada PLA-PEG-PLA é preparado por polimerização por abertura de anel de polietilenoglicol e lactídeo, o que melhora a hidrofilicidade e a taxa de degradação do material PLA, e o PLA-PEG-PLA preparado pode se tornar um -liberar material. Material de microesferas carregadas de droga.

O PHBV possui muitas propriedades excelentes, como biocompatibilidade e atividade óptica, e é amplamente utilizado, mas seus produtos são duros e quebradiços e difíceis de processar. O método de modificação de enxerto pode ser usado para introduzir o grupo funcional polar polivinilpirrolidona (PVP) na cadeia principal de PHBV para sintetizar o copolímero de enxerto PHBV-g-PVP de PHBV e PVP. A taxa de cristalização e a cristalinidade do copolímero diminuíram, a hidrofilicidade da membrana aumentou e a taxa de liberação sustentada do fármaco aumentou.

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O modificador de superfície foi selecionado, como deve ser usado?

O uso de modificadores de superfície inclui principalmente: dosagem, preparação, dispersão, método de adição e a sequência de dosagem quando dois ou mais modificadores de superfície são usados.

1. Quantidade de modificador de superfície

Teoricamente, a dosagem ideal é necessária para atingir a adsorção da camada monomolecular na superfície da partícula. Essa dosagem está relacionada à área superficial específica da matéria-prima em pó e à área da seção transversal das moléculas modificadoras de superfície, mas essa dosagem não é necessariamente 100% de cobertura. A quantidade ideal real de modificador de superfície deve ser determinada por teste de modificação e teste de desempenho de aplicação, porque a quantidade de modificador de superfície não está apenas relacionada à uniformidade de dispersão e revestimento do modificador de superfície durante a modificação de superfície, mas também aos requisitos específicos de o sistema de aplicação das propriedades de superfície e indicadores técnicos das matérias-primas em pó.

Quando a modificação química do revestimento é realizada, há uma certa relação correspondente entre a quantidade de modificador de superfície e a taxa de revestimento. De um modo geral, no início, com o aumento da quantidade, a quantidade de revestimento superficial do pó aumenta rapidamente, mas depois a tendência de aumento diminuiu e, após uma certa dosagem, a quantidade de revestimento superficial não aumentou mais. Portanto, uma quantidade excessiva é desnecessária, o que aumenta o custo de produção do ponto de vista econômico.

2. Método de preparação do modificador de superfície

Diferentes modificadores de superfície requerem diferentes métodos de formulação, como:
Para alguns agentes de acoplamento de silano, é o silanol que atua como uma ligação com a superfície do pó. Portanto, para obter um bom efeito de modificação (adsorção química), é melhor hidrolizá-lo antes de adicioná-lo.

Para outros modificadores orgânicos de superfície que precisam ser diluídos e dissolvidos antes do uso, como titanato, aluminato, ácido esteárico, etc., solventes orgânicos correspondentes devem ser usados, como etanol absoluto, isopropanol, glicerol, tolueno, éter, acetona etc. para diluição e dissolução.

3. Como adicionar modificadores de superfície

A melhor maneira de adicionar o modificador de superfície é fazer com que o modificador de superfície entre em contato com o pó de maneira uniforme e completa para obter alta dispersão do modificador de superfície e revestimento uniforme do modificador de superfície na superfície da partícula.

Portanto, é melhor usar o método de pulverização contínua ou gota (adição) que está associado à velocidade de alimentação do pó. Obviamente, apenas o modificador de superfície de pó contínuo pode ser usado para adicionar modificadores de superfície continuamente.

4. Sequência de dosagem de modificadores de superfície

Devido à falta de homogeneidade da superfície do pó, especialmente as propriedades de superfície de cargas ou pigmentos inorgânicos, às vezes é melhor misturar modificadores de superfície do que usar um único modificador de superfície. Por exemplo, o uso combinado de agente de acoplamento de titanato e ácido esteárico para modificar a superfície de carbonato de cálcio pode não apenas melhorar o efeito do tratamento de superfície, mas também reduzir a quantidade de agente de acoplamento de titanato e o custo de produção.

No entanto, quando dois ou mais modificadores de superfície são usados ​​para tratar o pó, a ordem de dosagem tem certa influência no efeito final de modificação da superfície.

Ao determinar a ordem de adição dos modificadores de superfície, em primeiro lugar, é necessário analisar os respectivos papéis dos dois modificadores de superfície e a forma como eles interagem com a superfície do pó (adsorção física ou adsorção química). De um modo geral, o modificador de superfície que desempenha o papel principal e principalmente baseado na adsorção química é adicionado primeiro, e depois o modificador de superfície que desempenha um papel secundário e principalmente baseado na adsorção física é adicionado, mas é finalmente determinado por testes de aplicação.

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Modificação superficial do pó de mica e sua aplicação em revestimentos anticorrosivos industriais

A mica possui excelente inércia química, por isso pode melhorar a resistência à corrosão de revestimentos, como resistência à névoa salina neutra, resistência a ácidos, resistência a álcalis, etc. Ao mesmo tempo, com sua estrutura lamelar exclusiva, pode ajustar o estresse interno do revestimento e melhorar a continuidade e densidade do filme de revestimento. Ele pode efetivamente retardar a penetração de substâncias corrosivas no filme de revestimento e aliviar a corrosão de substratos de aço. A adição de mica aos revestimentos anticorrosivos pode melhorar significativamente a resistência à corrosão dos revestimentos.

No entanto, como muitos minerais naturais, a mica tem uma superfície hidrofílica e oleofóbica e é difícil de molhar e dispersar na fase orgânica. Devido à sua grande área de superfície específica e alta absorção de óleo, é difícil obter alto preenchimento no sistema de revestimento e é compatível com a resina do revestimento. Baixo desempenho, ligação interfacial insatisfatória e fácil floculação. Para mudar esse fenômeno, atualmente, várias empresas de revestimento adicionam principalmente diferentes aditivos diretamente no processo de produção do revestimento, mas esse método causará desperdício de aditivos e o efeito de dispersão não é bom, causando o desempenho anticorrosivo do revestimento deixar de corresponder às expectativas.

Portanto, para dar pleno desempenho à função da mica, para que a mica possa ser dispersa uniformemente no sistema de revestimento e possa formar uma interface estável com a resina de revestimento após a cura, de modo a melhorar o desempenho do anti- revestimento de corrosão, é possível considerar o pré-tratamento e a modificação da superfície da mica e, em seguida, adicioná-la ao sistema de revestimento.

A superfície do pó de mica foi modificada pelo modificador de silano, e o desempenho funcional real do pó de mica antes e depois da modificação no campo de revestimentos anticorrosivos industriais foi explorado. Os resultados mostram que:

(1) O uso de modificador de silano para modificar o pó de mica pode melhorar significativamente o desempenho da aplicação de mica no sistema de revestimento. A quantidade ideal de modificador é de 1,5%.

(2) O pó de mica modificado é melhor do que o pó de mica não modificado para melhorar a eficiência da produção e o desempenho da aplicação do sistema de revestimento. Com o aumento da quantidade de pó de mica adicionada, a viscosidade do sistema tende a aumentar devido ao aumento da absorção de óleo, e o tempo para diminuição da finura será prolongado, o que impacta negativamente na produção e eficiência. Comparado com o produto não modificado, a influência do pó de mica modificado na viscosidade do sistema é significativamente reduzida, o que pode melhorar a eficiência da produção e a viscosidade do sistema.

(3) A adição de pó de mica não tem efeito adverso óbvio nas propriedades físicas do filme de revestimento.

(4) Quando a quantidade de adição de pó de mica é inferior a 5%, o desempenho anticorrosivo do filme de revestimento é ligeiramente fraco. Dentro de uma faixa adequada, quanto maior a quantidade de adição, melhor o desempenho anticorrosivo.

(5) Eficiência de produção abrangente e desempenho anticorrosivo, em revestimentos anticorrosivos industriais, a quantidade razoável de adição de pó de mica não modificado é de 8% a 12%, e a quantidade razoável de adição de pó de mica modificado é de 10% a 15%. o melhor desempenho geral.

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Quanta finura é adequada para pó de talco para reforço e modificação de plástico?

A modificação do reforço de plástico é um importante campo de aplicação do talco, especialmente para modificação de polipropileno nas indústrias automotiva e de eletrodomésticos. A micronização é a tendência de desenvolvimento de produtos de talco. A tendência de mudança da finura do pó de talco (d50) usada para aprimoramento e modificação é a seguinte: na década de 1980, era principalmente 10-15µm, na década de 1990, era principalmente 8-10µm e, em 2000, era principalmente 5- 10µm. , atualmente na faixa de 3,5 a 7 µm.

De um modo geral, quanto mais fino o produto, melhor o efeito de realce, mas o custo aumenta e, ao mesmo tempo, é fácil de aglomerar e difícil de processar e usar. É necessário escolher um produto com finura adequada de acordo com seu próprio nível de tecnologia de dispersão e o desempenho esperado do produto, e não necessariamente quanto mais fino melhor.

A avaliação do tamanho de partícula de um produto de talco não pode ser baseada apenas no tamanho médio de partícula d50. O tamanho médio de partícula não caracteriza a distribuição de tamanho de partícula do produto, nem caracteriza o tamanho máximo de partícula. A avaliação requer pelo menos dois indicadores, o tamanho médio de partícula d50 e o tamanho máximo de partícula d98 (ou d100). O tamanho e a quantidade de partículas grossas têm um efeito adverso significativo nas propriedades mecânicas do produto e precisam ser rigorosamente controlados.

Nos últimos anos, com a aplicação de veículos elétricos, as peças plásticas automotivas de paredes finas e de baixa densidade passaram a ter maiores exigências quanto à rigidez dos plásticos modificados e à quantidade de enchimento de talco. O pó de talco ultrafino de malha 3000-5000 é cada vez mais usado em produtos plásticos modificados de paredes finas e de alta rigidez, especialmente pára-choques automotivos com espessura de 2 mm. Os principais produtos neste campo incluem o Jetfine da Imerys, o HTPultra5L da Liaoning Aihai e outros produtos. Baseando-se em matérias-primas de alta pureza e processo de moagem em redemoinho, o pó ultrafino retém melhor a estrutura do floco de talco, o que pode aumentar o módulo de flexão em 10% a 15% e reduzir a quantidade de enchimento de talco em 5% a 6%.

Uma desvantagem do talco de malha fina é sua pequena densidade aparente, dificuldade na mistura direta, baixo rendimento e poluição por poeira. Nos últimos anos, a nova tecnologia de compressão de exaustão foi adotada para melhorar a densidade aparente. A densidade do pó de malha 1250-5000 antes da compressão é 0,25-0,15, e pode chegar a 0,70-0,45 após a compressão, e a dispersão basicamente não é afetada. A compressão de exaustão também pode reduzir significativamente a quantidade de ar trazida para a extrusora pelo pó de talco, reduzir o tempo de residência do material na extrusora e ajudar a melhorar o desempenho antienvelhecimento, e o rendimento pode ser aumentado em 15% para 25%.

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PLA: o plástico biodegradável mais promissor

PLA (ácido polilático) é um novo tipo de material degradável, que pode ser obtido pela extração de amido de plantas renováveis, depois fermentado biologicamente para obter ácido lático e finalmente preparado por síntese química. O PLA tem boa degradabilidade e pode ser completamente degradado por microorganismos. Os produtos feitos de PLA podem ser completamente degradados em CO2 e água após o uso e não são tóxicos nem irritantes.

O PLA possui propriedades mecânicas semelhantes ao polipropileno, enquanto seu brilho, claridade e processabilidade são semelhantes ao poliestireno, e sua temperatura de processamento é inferior à da poliolefina. O método de processamento de plástico é processado em vários materiais de embalagem, fibras e não tecidos, etc., que são amplamente utilizados nas áreas industrial, agrícola, médica e civil.

O método de preparação do PLA pode ser geralmente dividido em método de policondensação direta e método de polimerização por abertura de anel (método de lactídeo). O método de policondensação direta, também conhecido como método PC ou método de uma etapa, utiliza a atividade do ácido lático para remover grupos carboxila e hidroxila na presença de grupos de desidratação, de modo que as moléculas de ácido lático são policondensadas para formar polímeros, e então as moléculas são desidratadas diretamente pela alta temperatura. Um dos processos para condensar PLA em PLA é geralmente a polimerização por fusão, polimerização em solução e polimerização em fase sólida e fundida, entre as quais a polimerização por fusão é a mais utilizada.

O método de polimerização por abertura de anel também é chamado de método ROP, ou seja, o monômero de ácido lático é primeiro desidratado e ciclizado para sintetizar o lactídeo e, em seguida, o lactídeo recristalizado é polimerizado para obter PLA. Este método pode obter PLA com peso molecular extremamente alto. É cerca de 700.000 a 1 milhão (o PLA de baixo peso molecular pode ser rapidamente degradado, o que é propício à liberação de medicamentos e é adequado para a área médica; PLA de alto peso molecular tem importante valor comercial nas indústrias de fibras, têxteis, plásticos e embalagens) , por isso é o atual industrial O processo de síntese de ácido polilático usado principalmente no acima.

O ácido polilático tem alta resistência, alto módulo e boa transparência e permeabilidade ao ar, mas sua taxa de cristalização é muito lenta durante o processamento, o que leva a um ciclo de processamento prolongado e baixa resistência ao calor, o que limita muito o campo de aplicação dos produtos de ácido polilático. . Atualmente, a maneira mais comum de melhorar o desempenho do ácido polilático é adicionar um agente de nucleação e, em aplicações reais de processamento empresarial, o talco é o agente de nucleação inorgânico mais comumente usado para o ácido polilático, o que pode melhorar o alongamento e a flexão do polilático ácido, etc. Propriedades mecânicas, melhoram sua resistência ao calor.

Atualmente, a capacidade global de produção de PLA é de cerca de 653.500 toneladas, e os principais fabricantes de PLA estão concentrados principalmente nos Estados Unidos, China, Tailândia, Japão e outros países. A American Nature Works é a maior fabricante de PLA do mundo, com capacidade de produção anual de 180.000 toneladas, representando cerca de 30% da capacidade global de produção de PLA. A produção de PLA no meu país começou relativamente tarde e as principais matérias-primas de lactídeo dependem principalmente de importações. Devido a razões técnicas ou falta de matéria-prima lactida, algumas plantas de PLA não podem operar de forma estável ou estão em estado de desligamento. A capacidade de produção efetiva real é de cerca de 48.000 toneladas/ano, e a produção é de cerca de 18.000 toneladas/ano.

O PLA tem uma ampla gama de aplicações e tem sido usado com sucesso em embalagens plásticas, biomedicina e fibras têxteis. As propriedades inofensivas do PLA fazem com que ele tenha amplas perspectivas de aplicação no campo de embalagens, usado principalmente como embalagens de alimentos, embalagens de produtos e filmes agrícolas. O PLA tem uma superfície lisa, boa transparência e excelentes propriedades de barreira, podendo substituir completamente o PS (poliestireno) e o PET (polietileno tereftalato) em muitos lugares, reduzindo assim o problema da poluição plástica. A fibra degradável PLA integra degradabilidade, condutividade de umidade e retardamento de chama, bem como moldagem, aplicação e degradabilidade, e é amplamente utilizada no campo de fibras têxteis. Ao mesmo tempo, o PLA possui excelente biocompatibilidade e boas propriedades físicas. Após sua degradação, gera dióxido de carbono e água, que é inofensivo ao corpo humano e pode ser degradado naturalmente. Portanto, o PLA é cada vez mais usado no campo da biomedicina, como consolidação de tecidos (como parafusos ósseos, placas de fixação e tampões), curativos (por exemplo, pele artificial), administração de drogas (por exemplo, controle de difusão) e fechamento de feridas (por exemplo, aplicação de suturas).

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Escolha o modificador de superfície, observe principalmente esses 3 aspectos!

Os modificadores são a chave para atingir o objetivo pretendido de modificação da superfície do pó, mas existem muitos tipos e forte pertinência. Do ponto de vista da interação entre as moléculas modificadoras de superfície e a superfície do pó inorgânico, o modificador de superfície que pode reagir quimicamente ou adsorver quimicamente com a superfície das partículas de pó deve ser selecionado tanto quanto possível, pois a adsorção física é forte no processo de aplicação subsequente. Fácil de dessorver sob agitação ou espremendo.

No entanto, outros fatores também devem ser considerados na seleção real, como uso do produto, padrões ou requisitos de qualidade do produto, processo de modificação, custo, proteção ambiental, etc.

Fator de seleção 1: O objetivo do produto

Esta é a consideração mais importante na seleção da variedade de modificadores de superfície, porque diferentes campos de aplicação têm diferentes requisitos técnicos para propriedades de aplicação de pó, como molhabilidade da superfície, dispersão, valor de pH, propriedades elétricas, resistência às intempéries, brilho, propriedades antibacterianas. das razões para selecionar a variedade de modificadores de superfície de acordo com a aplicação.

Fator de seleção 2: Processo de modificação

O processo de modificação também é uma das considerações importantes na seleção da variedade de modificadores de superfície. O processo de modificação de superfície atual adota principalmente o método seco e o método úmido.

Para o processo a seco, não é necessário considerar sua solubilidade em água; mas para o processo úmido, a solubilidade em água do modificador de superfície deve ser considerada, porque apenas solúvel em água pode entrar em contato e reagir totalmente com partículas de pó em um ambiente úmido.

Fator de seleção 3: preço e fatores ambientais

Finalmente, a seleção de modificadores de superfície também deve considerar fatores ambientais e de preço. Com a premissa de atender aos requisitos de desempenho do aplicativo ou à otimização do desempenho do aplicativo, tente usar modificadores de superfície mais baratos para reduzir o custo da modificação de superfície. Ao mesmo tempo, deve-se atentar para a seleção de modificadores de superfície que não poluem o meio ambiente.

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Tipos e processos de revestimento inorgânico de dióxido de titânio

A fim de atender aos requisitos para o desempenho de aplicação de dióxido de titânio na indústria atual, estudiosos nacionais e estrangeiros realizaram um grande número de estudos experimentais sobre o revestimento inorgânico de dióxido de titânio. Entre eles, a camada de revestimento de dióxido de titânio é principalmente Al3+, Si4+, Zr4+, Be2+, ​​Ti4+, Mg2+, Mn2+, Cr3+, Ce4+ e outros óxidos ou hidróxidos hidratados. Na produção industrial atual, Al3+, Si4+, Zr4+ são os mais utilizados.

Estudos mostraram que o desempenho de aplicação do dióxido de titânio depende do tipo de revestimento inorgânico em sua superfície. A alumina revestida na superfície pode ser usada para melhorar a estabilidade da dispersão no sistema aquoso do produto, e a sílica revestida pode ser usada para aumentar a resistência às intempéries dos produtos de dióxido de titânio. desempenho, a camada de dióxido de zircônio revestida pode ser usada para melhorar a resistência à luz do dióxido de titânio. Revestir um único tipo ou vários tipos de camadas de filme inorgânico na superfície de dióxido de titânio pode atender aos requisitos de desempenho de aplicação do dióxido de titânio em diferentes campos de aplicação. De acordo com a diferença da composição do revestimento, o revestimento inorgânico pode ser dividido em revestimento inorgânico unitário e revestimento inorgânico multicomponente.

1. Revestimento de alumina

Princípio do revestimento: Quando a superfície do dióxido de titânio é revestida com alumina, a alumina hidratada (Al2O3·nH2O) forma lentamente um filme na superfície das partículas de dióxido de titânio para formar uma camada de revestimento.

2. Revestimento de sílica

Princípio do revestimento: Quando a sílica hidratada amorfa é formada, o silicato de sódio acidifica e precipita o ácido ortossilícico na forma de Si(OH)4. A solução contém apenas produtos de hidrólise de ácido ortossilícico H3SiO4- e H3SiO42-, e não há metassilício. íons ácidos. No entanto, os monômeros H3SiO4 e H3SiO42 são extremamente instáveis, e as reações de condensação e polimerização prosseguem rapidamente para gerar ácido silícico condensado com ligações silício-oxigênio.

3. Revestimento de dióxido de zircônio

Quando a unidade de dióxido de titânio é revestida com dióxido de zircônio, os agentes de revestimento são principalmente sulfato de zircônio, tetracloreto de zircônio, oxicloreto de zircônio e nitrato de zircônio. Dentre eles, o sulfato de zircônio e o oxicloreto de zircônio apresentam as vantagens de baixo custo e menor poluição ambiental durante o uso. , tem sido amplamente utilizado na indústria.

4. Revestimento composto de sílica-alumina

5. Revestimento composto de zircônia-alumina

6. Revestimento inorgânico ternário

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Quer promover a aplicação de produtos plásticos degradáveis em larga escala? A modificação do preenchimento é a chave!

Atualmente, existem dezenas de plásticos degradáveis ​​desenvolvidos em todo o mundo, dos quais os produzidos industrialmente incluem principalmente PBAT, PLA e PBS sintetizados quimicamente; Misturas como amido/PVA, amido/PBS, amido/PLA, etc.

Devido à variedade relativamente pequena de plásticos degradáveis, é difícil garantir que resinas plásticas degradáveis ​​adequadas possam ser encontradas para cada produto. Por exemplo, PBS e PBAT têm boa tenacidade, mas baixa resistência; PLA tem alta resistência, boa transparência, mas baixa tenacidade; O PHB possui excelentes propriedades de barreira ao gás, mas propriedades gerais de processamento. Portanto, como capturar as vantagens de vários plásticos degradáveis ​​e aprender uns com os outros para atender às necessidades específicas dos produtos é uma tecnologia importante para a aplicação de plásticos degradáveis.

Atualmente, o preço da resina plástica degradável é relativamente alto, e a maioria dos produtos plásticos degradáveis ​​são necessidades diárias comuns, o que dificultará seriamente a promoção e aplicação em larga escala de produtos plásticos degradáveis. O desenvolvimento de produtos plásticos degradáveis ​​baratos é um dos conteúdos centrais da aplicação de plásticos degradáveis. Portanto, amido, carbonato de cálcio, talco, etc., que não afetam o desempenho de degradação dos produtos e podem ser absorvidos pelo meio ambiente, são utilizados no sistema de modificação de plásticos degradáveis. Em particular, a alta proporção de tecnologia de enchimento tornou-se uma das tecnologias importantes no desenvolvimento de produtos plásticos degradáveis.

As técnicas comuns de modificação no processo de aplicação de plásticos degradáveis ​​incluem modificação de enchimento, modificação de liga e modificação de copolimerização. Entre eles, a modificação do enchimento é adicionar aditivos em pó não fundíveis à resina plástica degradável, incluindo principalmente amido e pó inorgânico. Seu principal objetivo é preparar materiais especiais baratos e, às vezes, também pode melhorar as propriedades mecânicas, como a resistência de materiais especiais.

Um auxiliar de enchimento comumente usado é o amido. É um polímero natural degradável comum com uma ampla gama de fontes e baixo preço. Os produtos da degradação são o dióxido de carbono e a água, que não poluem o meio ambiente, sendo um recurso renovável de biomassa. O mais importante a se atentar nesta tecnologia de envase é o tratamento do amido, pois a compatibilidade do amido com os plásticos degradados é baixa, sendo necessário plastificar o amido para que o amido possa ser melhor combinado com a matriz plástica.

Outro auxiliar de enchimento são pós inorgânicos, como carbonato de cálcio e talco. Eles são todos pós minerais naturais, que podem ser absorvidos pela natureza após o retorno à natureza, de modo que não afetarão o desempenho de degradação de todo o sistema plástico degradável, mas podem efetivamente reduzir o custo dos materiais modificados e melhorar a resistência dos materiais a um certo ponto. Portanto, é muito comum o uso de carbonato de cálcio e outras cargas em produtos que não requerem altas propriedades mecânicas. A tecnologia de envase deve atentar para o tratamento de acoplamento da superfície do pó, o que afetará diretamente o desempenho do produto e a quantidade de pó inorgânico que pode ser adicionado.

Com a introdução de políticas nacionais relacionadas à proibição de plásticos, os plásticos degradáveis ​​inauguraram o melhor período de desenvolvimento. Nos últimos dois anos, um grande número de empresas em meu país entrou no campo de plásticos degradáveis, e a capacidade de produção de plásticos degradáveis ​​está aumentando rapidamente, mas a capacidade de produção atual não pode atender à enorme demanda do mercado causada pela proibição nacional de plásticos A curto prazo. Espera-se que os próximos dez anos sejam a década de ouro para o desenvolvimento de plásticos degradáveis ​​no meu país.

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Por que a sílica deve ser modificada? Que métodos existem?

A camada superficial de sílica possui um grande número de grupos hidroxila, que interagem entre si, afetando assim o desempenho geral do material. Por exemplo, aglomerados de sílica devido à natureza hidrofílica dos grupos hidroxila de superfície. Devido a este fenômeno, quando o material compósito de borracha é submetido a uma determinada carga, a força de atrito relativa dentro do material aumentará, afetando as propriedades mecânicas do material compósito.

Por causa de um grande número de grupos hidroxila, que são alcalinos, a sílica também será fracamente alcalina. Ao encontrar alguns aceleradores alcalinos, ele reagirá com eles, o que causará alguns problemas no processo de vulcanização dos compósitos de borracha. Influência, levará a um tempo maior para a vulcanização da borracha, o que produzirá uma série de reações em cadeia, como aumentar o atrito interno, reduzir a densidade de reticulação e assim por diante.

Em aplicações industriais e práticas tradicionais, é dividido em dois tipos de acordo com as propriedades dos modificadores, ou seja, modificação orgânica e inorgânica. Dentre eles, o método de modificação da matéria orgânica é amplamente aceito, que pode ser dividido em três tipos de acordo com o método de processo, método seco, método úmido e método autoclave.

Para os modificadores que foram determinados, diferentes métodos de modificação podem ser combinados para obter diferentes efeitos de modificação. Existem muitas técnicas de modificação, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens.

Uma é enxertar a superfície das partículas de sílica no polímero com propriedades semelhantes, que é comumente conhecido como método de modificação de enxerto de superfície, que é adequado para enxertar polímeros com pesos moleculares menores, mas as condições para enxertia também são muito restritas;

O segundo é o método de modificação do agente de acoplamento de silano. No processo de preparação, o grupo funcional do agente de acoplamento reage com o grupo hidrofílico da partícula e, com base nisso, o material é modificado;

O terceiro é o método de modificação do líquido iônico. A sílica é colocada na partícula líquida para reagir com ela e melhorar a dispersibilidade da sílica. Embora este método tenha baixa poluição e seja fácil de operar, o efeito de modificação é fraco;

A quarta é a modificação da interface macromolecular. Este método de modificação tem pouco efeito quando usado sozinho, mas pode cooperar com o agente de acoplamento em um ambiente específico;

A quinta é usar o método de modificação em combinação, ou seja, combinar uma variedade de métodos de modificação, aproveitar seus pontos fortes e evitar suas fraquezas e integrar suas respectivas vantagens para melhorar a qualidade da modificação. Por exemplo, o método de modificação in-situ desenvolvido pela Michelin, realiza aproximadamente o processo de adição de agente de acoplamento de silano e sílica e outras substâncias à borracha durante a mistura, e os dois reagem sob certas condições do sistema. Existe alguma força entre o agente de acoplamento e a mistura de borracha, que pode não apenas destruir os agregados de sílica, mas também modificar hidrofobicamente a sílica. No entanto, este método requer muita energia e é difícil de controlar com eficiência, portanto, melhorias apropriadas devem ser feitas para evitar esses defeitos. Além disso, é provável que o agente de acoplamento restante permaneça nele, o que afeta as propriedades do material compósito.

Existe também uma tecnologia de modificação a seco semelhante à modificação in situ. O objetivo é obter sílica altamente hidrofóbica através da reação do agente de acoplamento silano e sílica sob condições de alta temperatura. No entanto, neste processo, também consome muita energia.

Atualmente, a tecnologia de modificação úmida é aceita, o que requer que o agente de acoplamento de silano reaja com a sílica em uma solução. Essa tecnologia não só não precisa consumir muita energia, mas também é relativamente controlável.

Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia, a modificação de polímeros tornou-se uma nova tendência de desenvolvimento. Como este novo material compósito combina as vantagens de dois ou mais materiais, possui propriedades de ligação muito superiores e resolve o problema de coeficientes de expansão não uniformes dos dois materiais experimentais sob alta temperatura e alta pressão, é um material compósito de borracha. O estudo do comportamento mecânico constituiu uma boa base. No que diz respeito à borracha de silicone, o uso de sílica modificada com nanocarbonato de cálcio como agente de reforço pode não apenas satisfazer o efeito de reforço, mas também melhorar as propriedades reológicas da borracha de silicone, alcançando assim o efeito de melhorar o processamento de moldados produtos.

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