Цели и способы модификации пластиков. Азбука.
Добавлено: 17 окт 2014, 11:09
*Achtung! Пост содержит материалы, могущие повергнуть в хандру и уныние экспертов. Людям с полинервным складом ума читать не рекомендуется. *
Однако я считаю необходимым подробно остановиться на этой теме, чтобы далее при рассмотрении свойств и отличий разных групп пластиков не пускаться в лирические отступления.
Как говорилось в посте Песнь о стироле viewtopic.php?f=66&t=17911, полистирол общего наначения при наличии ряда несомненных достоинств обладает рядом столь же несомненных недостатков. Здесь я хочу рассмотреть как и зачем модифицируется стирольная цепочка и система в целом.
Главная проблема полистирола общего назначения - хрупкость. Соответственно основным напрвлением модификации полистирола является упрочнение путем введения каучука. Как написано в учебниках, упрочнение при помощи каучука достигается за счет того, что трещина, которая распространяется в массе, попадая на частицу каучука, не распространяется дальше, т.к. ее энергия гасится за счет эластичности каучука.
Фаза каучука обычно имеет структуру колбасы с жирком и частицы такого каучука довольно крупные. Исключение среди стирольных пластиков - СБС (стирол-бутадиеновые (блок-) сополимеры), где каучук вводится в виде отдельных блоков в полимерную стирольную цепочку. Такие сополимеры не похожи по свойствам на своих братьев по стиролу, а приближаются к ТЭПам, а некоторые и совсем являются ими.
Стирол-содержащая полимерная матрица в общем случае имеет низкое сродство с вводимым каучуком, поэтому для хорошего рспределения каучука, на него прививают (то есть химически привязывают к нему) "хвосты" стирольных пластиков. Получается структура "ядро-оболочка" (core-shell):
Введение в полимер крупных частиц с другим показателем преломления, естественно, снижает прозрачность системы. Однако если подобрать показатель предломления на нужном уровне, можно добиться прозрачности и у пластиков, модифицированных каучуком.
Состав, структура, размер, распределение частиц каучука могут оказывать решающее влияние на переработку и - особенно - эксплуатационные свойства, например санитарно-гигиенические, УФ-стойкость, адгезию ЛКП, но в первую очередь - физико-механические. Подробнее об этом - в следующих постах.
Но вернемся к полимерной матрице. Любой уважающий себя мономер должен быть способен отрешиться от эгоизма и сепаратизма и быть способен к сополимеризации с близкими по духу коллегами. Для стирола, кроме уже упомянутого бутадиена, основными сомономерами являются акрилонитрил и метилметакрилат, обычно около в районе 20-30% по массе. Стирол-акрилонитрил (САН) и стирол-метилметакрилат (СММА) мы расмотрим подробнее отдельными постами. Сейчас нам важно то, что введением со-мономеров достигается улучшение свойств, как механических, так и оптических, повышенных УФ- и хим- и абразивной стойкости. Часть стирола иногда заменяют на альфаметилстирол, получая еще более прочный, тепло-, хим- и абразивостойкий полимер.
Кроме модификации введением каучука, ударную вязкость стирольных пластиков повышают смешением в расплаве с другими полимерами, главным образом - ПА6 и ПК, примерно в равных соотношениях.
Естественно при компаундировании материалы по желанию можно дополнительно модифицировать стандартными добавками: УФ-стабилизаторами, антистатиками, антипиренами, смазками. При определенных условиях материалы окрашиваются в стандртные и особо полюбившиеся нашим клиентам цвета (в базе есть порядка 20000 цветов).
Суммируя вышесказанное, имеем технологическую цепочку Стиролюшн, представленную на картинке ниже. Голубые блоки - наше основное сырье, которое определяет цены :), зеленые блоки - наши основные продукты.
В следующих сериях расмотрим подробнее "генеалогические древа" стирольных пластиков, прозрачных и непрозрачных, чтобы понять для чего все это многообразие и чем они между собой отличааются. Следите за обновлениями комнаты!
Однако я считаю необходимым подробно остановиться на этой теме, чтобы далее при рассмотрении свойств и отличий разных групп пластиков не пускаться в лирические отступления.
Как говорилось в посте Песнь о стироле viewtopic.php?f=66&t=17911, полистирол общего наначения при наличии ряда несомненных достоинств обладает рядом столь же несомненных недостатков. Здесь я хочу рассмотреть как и зачем модифицируется стирольная цепочка и система в целом.
Главная проблема полистирола общего назначения - хрупкость. Соответственно основным напрвлением модификации полистирола является упрочнение путем введения каучука. Как написано в учебниках, упрочнение при помощи каучука достигается за счет того, что трещина, которая распространяется в массе, попадая на частицу каучука, не распространяется дальше, т.к. ее энергия гасится за счет эластичности каучука.
- Хрупкие и ударопрочные пластики
- Фотографии структуры УПС и СБС
- Параметры структуры модифицирующего каучука
- Введение каучука и прозрачность
Но вернемся к полимерной матрице. Любой уважающий себя мономер должен быть способен отрешиться от эгоизма и сепаратизма и быть способен к сополимеризации с близкими по духу коллегами. Для стирола, кроме уже упомянутого бутадиена, основными сомономерами являются акрилонитрил и метилметакрилат, обычно около в районе 20-30% по массе. Стирол-акрилонитрил (САН) и стирол-метилметакрилат (СММА) мы расмотрим подробнее отдельными постами. Сейчас нам важно то, что введением со-мономеров достигается улучшение свойств, как механических, так и оптических, повышенных УФ- и хим- и абразивной стойкости. Часть стирола иногда заменяют на альфаметилстирол, получая еще более прочный, тепло-, хим- и абразивостойкий полимер.
- САН и АМСАН
- Микрофотогрия ПА/АБС
Суммируя вышесказанное, имеем технологическую цепочку Стиролюшн, представленную на картинке ниже. Голубые блоки - наше основное сырье, которое определяет цены :), зеленые блоки - наши основные продукты.
- Технологическая цепочка стирольных пластиков
. По фреоностойкости - в личку.
. Пусть это будет интригой :)
. По крайней мере такого, что могло бы оскорбить Ваше профессиональное чувство прекрасного. Нельзя ли поподробнее о причине такого эмоционального взрыва? 
.