Niektóre dodatki powszechnie stosowane w kompozytach z drewna i tworzyw sztucznych

Aug 28, 2022

Środek sprzęgający: może wytwarzać silne wiązanie międzyfazowe między powierzchnią tworzywa sztucznego a mączką drzewną; Jednocześnie może zmniejszyć wchłanianie wody przez proszek drzewny oraz poprawić kompatybilność i dyspersję proszku drzewnego i tworzywa sztucznego, dzięki czemu właściwości mechaniczne kompozytu ulegają znacznej poprawie. Powszechnie stosowane środki sprzęgające obejmują głównie izocyjanian, nadtlenek kumenu, glinian, ftalan, silanowy środek sprzęgający, polipropylen modyfikowany bezwodnikiem maleinowym (man-g-pp), akrylan etylenu (EAA). Ogólnie, dodana ilość środka sprzęgającego wynosi 1% wagowy ~ 8% wag. dodanej ilości proszku drzewnego. Na przykład silanowy środek sprzęgający może poprawić przyczepność między tworzywem sztucznym a proszkiem drzewnym, poprawić dyspersję proszku drzewnego i zmniejszyć wchłanianie wody. Jednak alkaliczne traktowanie proszku drzewnego może tylko poprawić dyspersję proszku drzewnego, ale nie może poprawić absorpcji wody proszku drzewnego i jego przyczepności do tworzywa sztucznego. Należy zauważyć, że maleinianowy środek sprzęgający i smar stearynianowy będą wzajemnie wykluczać się, a gdy zostaną użyte razem, jakość produktu i wydajność ulegną zmniejszeniu.

Plastyfikator: w przypadku niektórych żywic o wysokiej temperaturze zeszklenia i lepkości płynięcia stopu, takich jak twardy PVC, trudno jest przetwarzać w przypadku mieszania z proszkiem drzewnym. Plastyfikator jest często dodawany w celu poprawy wydajności przetwarzania. Struktura molekularna plastyfikatora zawiera geny polarne i niepolarne. Pod wpływem ścinania wysokotemperaturowego może wejść do łańcucha molekularnego polimeru i stworzyć jednolity i stabilny system poprzez wzajemne przyciąganie genów polarnych. Wstawienie jego długich niepolarnych cząsteczek osłabia wzajemne przyciąganie cząsteczek polimeru, ułatwiając tym samym przetwarzanie. Plastyfikatorami powszechnie stosowanymi w kompozytach drzewno-plastikowych są ftalan dibutylu (DOS) i tak dalej. Na przykład dodanie plastyfikatora DOP do kompozytu mączki drzewnej z PVC może obniżyć temperaturę przetwarzania, zmniejszyć rozkład i dymienie mączki drzewnej oraz poprawić wytrzymałość kompozytu na rozciąganie, a wydłużenie przy zerwaniu wzrasta wraz ze wzrostem zawartości plastyfikatora DOP.

Smary: kompozyty drewna i tworzyw sztucznych często wymagają dodawania środków smarnych, aby poprawić płynność stopu i jakość powierzchni produktów wytłaczanych. Stosowane smary dzielą się na smary wewnętrzne i smary zewnętrzne. Dobór smaru wewnętrznego zależy od zastosowanej żywicy matrycowej. Ma dobrą kompatybilność z żywicą w wysokiej temperaturze i ma pewien efekt plastyfikujący, zmniejszając energię kohezji między cząsteczkami w żywicy i osłabiając wzajemne tarcie między cząsteczkami, aby zmniejszyć lepkość stopu żywicy i poprawić płynność stopu. Zewnętrzny środek smarny w rzeczywistości działa jako środek smarujący pomiędzy żywicą a proszkiem drzewnym w procesie formowania tworzyw sztucznych. Jego główną funkcją jest wspomaganie poślizgu cząstek żywicy. Zwykle smar ma zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne właściwości smarne. Smar ma pewien wpływ na żywotność matrycy, cylindra i ślimaka, wydajność produkcyjną wytłaczarki, zużycie energii w procesie produkcyjnym, wykończenie powierzchni produktu oraz udarność profilu w niskich temperaturach. Powszechnie stosowanymi smarami są: cholan cynku, etylenowy podwójny amid kwasu tłuszczowego, wosk poliestrowy, kwas stearynowy, stearynian ołowiu, wosk polietylenowy, parafina, utleniony wosk polietylenowy itp.

Podczas stosowania barwników w materiałach kompozytowych z drewna i tworzywa sztucznego, substancje rozpuszczalne w proszku drzewnym łatwo migrują na powierzchnię produktów, powodując odbarwianie się produktów i ich szarzenie. W pewnych warunkach użytkowania różne produkty będą również powodować powstawanie czarnych plam lub plam rdzy. Dlatego też barwniki znajdują szerokie zastosowanie w produkcji kompozytów drzewno-plastikowych. Może sprawić, że produkty będą miały jednolity i stabilny kolor, a dekoloryzacja jest powolna.

Spieniacz: kompozyt drzewno-plastikowy ma wiele zalet, jednak dzięki połączeniu żywicy i proszku drzewnego zmniejsza się jego ciągliwość i odporność na uderzenia, materiał jest kruchy, a gęstość jest prawie 2 razy większa niż w przypadku tradycyjnych wyrobów z drewna, co ogranicza jego szerokie zastosowanie. Jednak kompozyt spienionego drewna i tworzywa sztucznego może pasywować pęknięcie i skutecznie zapobiegać rozszerzaniu się pęknięć ze względu na dobrą strukturę komórkową, co znacznie poprawia udarność i ciągliwość materiału oraz znacznie zmniejsza gęstość produktu. Istnieje wiele rodzajów poroforów, a powszechnie stosuje się dwa rodzaje: porofor endotermiczny (taki jak wodorowęglan sodu NaHCO3) i porofor egzotermiczny (azodikarbonamid AC). Ich rozkład termiczny jest inny i mają różny wpływ na lepkosprężystość i morfologię spieniania stopionego polimeru. Dlatego należy dobrać odpowiednie środki porotwórcze zgodnie z wymaganiami użytkowymi produktów.

Zastosowanie stabilizatorów UV i innych stabilizatorów UV również rozwija się szybko wraz z poprawą jakości i trwałości kompozytów drzewno-plastikowych. Może sprawić, że polimer w materiale kompozytowym nie pogorszy się ani nie pogorszy właściwości mechanicznych. Powszechnie stosowane są fotostabilizatory z aminami z zawadą przestrzenną i pochłaniacze promieniowania ultrafioletowego. Ponadto w celu utrzymania dobrego wyglądu i wydajności materiałów kompozytowych często konieczne jest dodanie fungicydów. Dobór fungicydów powinien uwzględniać różnorodność i ilość mączki drzewnej, grzyby w środowisku użytkowania materiałów kompozytowych, zawartość wody w produktach i inne czynniki. Na przykład boran cynku może zapobiegać korozji, ale nie glonom.


Może ci się spodobać również