改質プラスチックとは
改質プラスチックのコンセプトと開発
コンセプト：プラスチックポリマーは、機能性添加剤、添加剤、フィラーなどを追加するか、さまざまなポリマーをブレンドするか、物理的方法、化学的方法を使用するか、機械装置を介してさまざまな方法を有機的に組み合わせることにより、特定の要件を満たすプラスチックポリマーになります。
改質技術：主に、混合、充填、強化、強化、適合性、難燃性、合金化、およびその他の技術を使用して、樹脂特性の難燃性、耐老化性、機械的特性、電気的、磁気的、光学的、および熱的側面を改善します。
一般的なプラスチックのエンジニアリングとエンジニアリングプラスチックの高性能に基づいて、改質プラスチックの製造プロセスでは、ナノテクノロジー、物性物理学、エネルギー保存、環境保護などの最先端の科学も導入され、その幅と深さがさらに広がります。プラスチック製品のアプリケーションと省油になります。 資源の有利な手段、生産コストの削減、および経済的利益の増加。 そのアプリケーションは、オフィス機器、家電製品、電子および電気などの従来の産業、および鉄道輸送、精密機器、航空宇宙、新エネルギーなどのハイテク分野をカバーしています。
従来の産業とハイテクのニーズの比較から、従来のアプリケーション分野のニーズは、製品のコストと異なるバッチ間の一貫性にさらに注意を払い、ハイテク分野は、製品のパフォーマンスがデザインのニーズ。 現在、中国には数百の企業が数万人の従業員を抱えて改質プラスチックに従事しています。 自動車、家電、照明などの市場の発展により、改質プラスチックの消費量は年々増加しており、年間平均成長率は15％を超えています。
ホットスポット技術とプラスチック改質の原理
改質プラスチックはさまざまな方法で実現できますが、今日最も一般的に使用されている製造プロセスは、プラスチックまたは複合プレス合金材料の充填です。 製造工程は、主に長ガラス繊維強化技術、混合および合金化技術、およびナノ技術を含みます。
1.長ガラス繊維強化技術
長いガラス繊維補強技術は、ガラス繊維をプラスチックに組み込むことで、強度、靭性、重量、価格の点で通常の金属よりも優れています。 長ガラス繊維強化技術は、主に自動車の開発に使用されています。 得られた高性能改質プラスチックは、自動車の一部の機械部品を置き換えることができるため、自動車は、特定の強度と使いやすさの条件下で、より軽量で費用効果の高いものを得ることができます。
2.混合および合金技術
混合および合金化技術とは、XNUMXつ以上のポリマーを特定の比率で混合し、次にそれらを化学的、物理的、およびその他の方法で金と混合することを指します。 この技術によって得られる改質プラスチックは、加工特性、機械的特性、耐熱性、難燃性などが大幅に改善されていることが多く、プラスチック業界で最も活発な品種のXNUMXつです。 精密機器や事務機器に広く使用されています。 、包装材料、建築材料および他の分野。
3.充填とナノテクノロジー
ナノテクノロジーは、プラスチック製品の靭性と機械的特性を強化するだけでなく、プラスチックに新しい特性を与え、プラスチックの応用分野を広げることができます。 たとえば、さまざまなナノ無機粉末材料の改質プラスチックは、優れたアンチエイジング特性を備えています。
4.分解可能な技術
プラスチックは常に環境ガバナンスの問題でした。 自然界では分解しにくいため、土壌中に長期間存在します。 今日、環境保護の概念は人々の心に深く根付いており、でんぷんプラスチックや生分解性プラスチックなどの環境にやさしい環境に優しい改質プラスチック製品が新しいホットスポットになっています。
プラスチック改質リサイクル技術の主な注目点
1.再生プラスチックの適合性
一般的な再生プラスチックは、PVC、PE、PP、HIPS、ABS、AS、PMMA、PET、PBT、PC、PA6、PA66、POM、PPS、高温ナイロン、EVA、TPU、TPEなどです。互換性が原則です類似性と互換性の。 リサイクル材の場合、適切に混合できるものと、十分に混合されていないものを把握することが重要です。 以下に、さまざまな種類の再生プラスチックの変更で注意を払う必要のある重要なポイントについて詳しく説明します。
PE、PPタイプ
原理は、HDPE（低圧PE）、LDPE（高圧PE）、およびLLDPE（線形）を区別する必要があります。 LDPEとLLDPEの混合使用には比較的問題がありませんが、XNUMXつとHDPEの混合使用には生産上の問題が多くあります。
HIPS、ABS、AS、PMMAの場合、PE素材を含めることはできません。また、一部のPEを含むナイロンの場合、吸水率、釘付けの容易さ、その他の特性を解決するのに役立ちます。
PPの場合、リサイクルと再生の変更では、LDPEとLLDPEの一部を適切に封じ込めることができます。
PVCカテゴリー
ABSとEVAの一部を混合すると、靭性を高めることができます。 したがって、PVCを製造する場合、ABS、EVAなどを適切に封じ込めることができます。 原則として、PVC / ABS合金を除き、他の材料にPVCを含めることはできません。
ABSタイプ
HIPSとABSの場合、両者の互換性に問題はありません。 重要なのは、XNUMXつの混合靭性が大幅に低下することです。 強化剤を添加しても衝撃を改善することは困難です。 合金化のために第３の成分を加えない限り、第３の成分を加えることができる。 弾力性があるため、XNUMXつを分離し、混合しないでください。
ABSとASは完全に混合できます。重要なのは、靭性要件に応じて比率を調整することです。
ABS、AS、PMMAを混合して光沢のあるABSを作成したり、アクリルシートに追加して使用したりできます。
PAカテゴリ
PA6とPA66は完全に混合して、ナイロンエンジニアリング材料に変更することができます。
高温ナイロンの場合、PA6またはPA66との混合は避けてください。 高温ナイロンは融点が比較的高いため、PA6やPA66の加工温度では全く溶けません。
POMクラス
POMは処理温度が比較的狭く、劣化しやすいため、原則として他の材料と混合することはできません。 POM再生ノズルの場合、TPU強化剤を使用して靭性を向上させることができます。
2.再生プラスチックの合金化
再生プラスチックについては、一部が完全に分離できない部分があります。また、再生プラスチックの特性を利用して、これらの再生材料や分離できない再生材料からプラスチック合金を製造し、要件を満たす改質材料を製造することもできます。 したがって、これらを知るには、一般的に製造されているプラスチック合金とそれらの一般的に使用されている相溶化剤を理解する必要があります。
3.再生プラスチックの補強
再生プラスチックの強化については、ガラス繊維の強化がよく言われますが、炭素繊維や鋼繊維などの再生プラスチックでは比較的まれです。 ガラス繊維補強の場合、次の点を実行する必要があります。
PE / PP合金
これらのXNUMXつの材料は本質的に互換性があります。 剛性や耐熱性が不十分なPEについては、PPの一部を適切に追加することを検討できます（実験による）。
PP改質にPEを頻繁に添加する場合、主な目的は、その靭性を改善し、強化剤POEの量を減らすことです。
リサイクルされたPEとPPのコストに関しては、リサイクルされたEVA、POE、およびポリオレフィンエラストマーを強化用に選択できます。
PA / PE合金
PA / PE合金、このタイプの合金は、ナイロンの吸水率を低下させるだけでなく、強化ナイロンの柔軟性を向上させることもできます。 このタイプのリサイクル材料市場は、最も一般的なタイプの複合フィルムです。 ナイロン含有量の違いにより、塗布方向が異なります。 ナイロン含有量が30％未満の場合、PEで消費されていると見なすことができます。 ナイロン含有量が30％以上の場合、原則としてナイロン製品での使用に最適です。 たとえば、ナイロン含有量が50％のリサイクル複合膜材料は、ナイロン6強化30％ガラス繊維に、リサイクル複合膜材料を20％以下追加するだけで、新しいもので物理的特性を30％向上させることができます。素材ナイロン6。
ABS / PC合金
ABS / PC合金は、優れた機械的強度、靭性、難燃性を備えており、建材、自動車、電子機器に広く使用されています。 このタイプは、市場で使用されており、再生回数が多いタイプです。 ABS、AS、PSなどの一般的に使用される相溶化剤には無水マレイン酸がグラフトされています。 アクリレート共重合体など。強化剤は主にMBSとアクリレート共重合体です。
PC / PBT合金
PC / PBT合金は、強度と靭性が高く、自動車、電化製品、スポーツ用品などに幅広く使用されています。 一般的に使用されている互換性のある強化剤については、メタクリル酸メチルグラフト、アクリレートコポリマーなど、PCおよびPBTで使用されているものを参照できます。
ABS / PMMA合金
ABSおよびPMMA合金、ABS / PA合金は、優れた耐衝撃性、耐薬品性、耐熱性、流動性を備えた材料です。 自動車内装部品、インストルメントパネル、電動工具、スポーツ用品、芝刈り機、除雪機、その他の産業部品に使用されています。
一般的に使用される互換性のある強化については、ABS-g-MAH、POE-g-MAHなどのABSおよびナイロンを参照できます。
ABS / PBT合金
ABS / PBT合金は、耐熱性、強度、流動性に優れており、自動車の内外装部品、二輪車の外装部品、電化製品の外観部品に適しています。 一般的に使用されている互換性のある強化剤については、メタクリル酸メチルグラフトなど、ABSおよびPBTで使用されているものを参照できます。
ABS / PCTA合金
ABS / PCTA（しばしば低温PETと呼ばれる）合金は、XNUMXつの間で良好な適合性を持っています。 ABS / PBT合金をベースに、強化適合性システムを適切に検討することができます。 これらの合金の多くは、市場でABSとして販売されています。
ABS / PET合金
ABS / PET合金、このタイプの合金の鍵は、PETの結晶化度を処理することです。 適合性と強化性を考慮しながら、結晶化度も考慮する必要があります。 たとえば、強化互換性システムでは、メタクリル酸メチルのグラフト化を検討できます。 加工性を考慮して、適切な核剤と潤滑剤を選択する必要があります。
HIPS / PPOアロイ
HIPSおよびPPO合金。 30つの合金は任意の比率で混合できます。 PPO含有量を判断する方法は、テスト分析または単純な荷重たわみ温度によるものです。 たとえば、145％HIPSの荷重たわみ温度は約190度です（純粋なPPOは約XNUMX度です）。
ガラス繊維とプラスチックの表面結合に対処するには、次のカップリング剤を追加します。 表面処理、PPとグラスファイバーなど、カップリング剤KH-550などを追加できます。 もうXNUMXつは、表面接続処理用の相溶化剤を追加することです。たとえば、PPとガラス繊維をPP-g-MAH（PPグラフト化無水マレイン酸）などで追加できます。
強度要件によると、一般的なガラス繊維988Aのように、強度要件の高いガラス繊維は可能な限り細く、強調しないと一般的に14μであり、10μ-12μの強度が高くなります。 しかし、それは可能な限り細かくはありません。 同じ条件が小さくて細かいほど、切断と分散が難しくなります。 特に、粘度の低いPPやPEは切断が難しく、伸びにくい場合があります。
改質プラスチックの主な輸出産業
1.環境にやさしい旅客輸送をリードする車両用の改質プラスチック
車の中には、バンパー、燃料タンク、ハンドル、インテリアトリムなど、改質プラスチックを使用する必要のある部品がたくさんあります。各車に使用されている改質プラスチックの重量は、車の約7％から10％を占めています。自重、40kgから90kgの範囲。 米国、ドイツ、日本などの先進国で自動車に使用されている改質プラスチックの割合は10％から15％であり、20％にもなるものもあります。 たとえば、アウディA2車の場合、プラスチック部品の総重量は220 kgに達し、自重の24.6％を占めています。 。
改質プラスチックは自動車製造の分野で巨大な市場を持っていることがわかります。
軽量技術では、エンジニアリングプラスチックの利点と耐食性、低比重、耐衝撃性、成形の容易さ、再利用性を組み合わせた炭素繊維強化熱可塑性複合材料（CFRTP）が、その優れた性能により製造されています。 自動車分野で広く使用されており、自動車のフロントエンドモジュール、エンジン周辺、ボディ、シートフレーム、バッテリーブラケット、パワーバッテリーパックシェルなど、従来の金属材料やガラス繊維強化材料で作られた部品を置き換えることができます。 、Jinyang New Materialsが開発した炭素繊維強化PAシリーズは、明らかな軽量化効果があり、10％〜20％の軽量化を実現できます。
軽量素材だけでなく、スプレーフリーや低臭気などの環境にやさしい素材も自動車分野で広く利用され始めています。 コーティングには大量のVOC（揮発性有機化合物）が含まれています。 スプレーフリーの素材は、従来のコーティングに取って代わることができる環境に優しい素材です。 政策と市場に支持されて、それらは現在、自動車の制御盤とグリッドで使用できる人気のある自動車材料です。 グリル、マッドガード、バンパー、バックミラーハウジングなどの部品も、金属の質感を表現できます。
2.鉄道輸送による改質プラスチックの需要
中国の鉄道輸送の発展は、中国の高速鉄道の速度と同じくらい速く進んでいます。 高速鉄道と高速列車のローカリゼーション率の向上、および乗り心地の向上は、間違いなく国産材料のより高い性能要件を提唱しました。
変性プラスチックの分野では、ポリアミド複合材料は、高弾性、自己潤滑、耐摩耗性、耐衝撃性、耐食性などの特性を備えており、 ベアリングs鉄道輸送の安全性、高速性、高負荷に貢献します。 で重要な役割を果たします。
たとえば、スウェーデンのSKFは、25％のガラス繊維強化PA66複合材料を使用して、乗用車のベアリングと機関車のトラクションモーターベアリングのベアリングケージを作成しています。 ジンヤンなど国産のPA6 / PA66は、弾力性、耐衝撃性、耐食性、加工性、軽量性に優れています。 転がり軸受ケージ、ゲージバッフル、ゲージブロック、絶縁ガスケット、パイプスリーブなどに使用できます。部品。
3.国内航空資材の割合が徐々に増加している
中国の航空産業は他の人々によって制約されており、輸入された材料に依存してきました。 長い間、国内の材料サプライヤーは、航空性能要件を満たす材料をほとんど生産することができませんでした。
しかし、C919、Yun-20、F-20などの国内航空機の研究開発技術の成熟に伴い、中国では一連の新素材の研究開発が同時に行われています。 ますます多くの技術的障壁が打ち破られ、ますます多くの国内の高性能材料が始まりました。 航空分野に適用されます。 現在、我が国が独自に開発した改質プラスチックは、耐熱性、自己潤滑性、耐震性、耐薬品性、耐摩耗性などの特性を備えており、翼、ブラケット、摩擦面など多くの部品に使用できます。 、レドームなど。 加えて、 機械加工PEEK 複合材料は航空機の重量を減らすことができ、エアバス航空機のキャビンドアに使用されてきました。 現在、多くの国内サプライヤーがこの技術を持っています。
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