Cinque metodi di modifica del restringimento dei polimeri: quanti ne conosci?

Minore è il ritiro del polimero, maggiore sarà la precisione dimensionale del prodotto. Di seguito una breve descrizione di diversi metodi di modifica che riducono efficacemente il ritiro dei polimeri.

1. Tutti i tipi di fibre sono riempiti e modificati

Le fibre a cui si fa riferimento qui includono tutti i tipi di fibre inorganiche e organiche. Prendiamo ad esempio il rinforzo in fibra di vetro corta: l'aggiunta di diverse percentuali di fibra di vetro nella resina PP può ridurre notevolmente il ritiro di formatura.

I polimeri rinforzati con fibre di vetro lunghe presentano il vantaggio di un ritiro inferiore e uniforme sia in direzione longitudinale che trasversale rispetto alle fibre di vetro corte. I polimeri rinforzati con whisker presentano un ritiro inferiore rispetto ai polimeri rinforzati con fibre di vetro, ad esempio un confronto tra il ritiro dei polimeri rinforzati con fibre di vetro e whisker di solfato di calcio.Materiali PP e ABSè mostrato come di seguito.

2. Modifica del riempimento con riempitivo inorganico

I riempitivi inorganici includono specificamente talco, carbonato di calcio, solfato di bario, polvere di mica, wollastonite e montmorillonite, ecc. Riempitivi diversi hanno effetti diversi sulla velocità di restringimento.

(1) Forma del riempitivo
Diverse forme di riempitivi inorganici hanno effetti diversi sulla velocità di restringimento, l'impatto specifico sulla dimensione dell'ordine di scaglie > aghi > granuli > sfere

(2) La dimensione delle particelle del riempitivo
Diverse dimensioni delle particelle dello stesso riempitivo hanno effetti diversi sulla velocità di contrazione: più piccole sono le dimensioni delle particelle, maggiore è la riduzione della velocità di contrazione. Prendiamo come esempio il PP caricato con talco (20% talco + 8% POE): l'effetto delle diverse dimensioni delle particelle di talco sulla velocità di contrazione è il seguente.

(3) Trattamento superficiale del riempitivo
Lo stesso riempitivo, indipendentemente dal fatto che sia trattato superficialmente o meno durante la laminazione con resina, ha un effetto diverso sulla velocità di ritiro. Il trattamento superficiale del riempitivo ha un effetto maggiore sulla velocità di ritiro.
(4) La quantità di riempitivo
La quantità dello stesso riempitivo viene aggiunta in modo diverso al tasso di restringimento: maggiore è la quantità aggiunta, maggiore è la diminuzione del tasso di restringimento.

3. Riduzione della modifica della cristallinità
(1) Aggiungere additivi per ridurre la cristallizzazione
Comunemente utilizzati per ridurre la cristallizzazione degli additivi per piccole molecole, aggiunti allo stato fuso quando la regolarità delle molecole più grandi si rompe, ostacolando il movimento delle molecole più grandi, in modo da ridurre lo scopo della cristallizzazione.

(2) Aggiungere altre miscele di resina
Ad esempio, una piccola quantità di resina LDPE o HDPE miscelata con PP può danneggiare notevolmente le proprietà cristalline del PP durante la lavorazione. Ad esempio, l'aggiunta di resina PE al PP può influire sul tasso di restringimento del PP a seconda del contenuto di PE. È inoltre possibile aggiungere al PP resine non cristalline come PS, ABS, PMMA e PC, che possono contribuire a ridurre la cristallizzazione.

L'effetto dell'aggiunta di altre resine sul restringimento è molto inferiore rispetto all'effetto delle fibre di riempimento e dei riempitivi inorganici e, in genere, solo il PP rinforzato con fibra di vetro può avere un effetto sul restringimento di circa il 50%.

4. Modifica dell'elastomero miscelato
Possono essere miscelati elastomeri tra cui POE, EPDM, SBS, ecc.; tutti i tipi di elastomeri presentano un tasso di restringimento della plastica molto vicino all'impatto.

Quando il contenuto di elastomero è inferiore al 5%, l'effetto di ciascun tipo di elastomero sul ritiro del PP è sostanzialmente lo stesso. Solo dopo che il contenuto di elastomero supera il 5%, il grado di influenza delle diverse specie elastomeriche diverge e l'ordine di influenza sul tasso di ritiro è POE>EPDM>SBS, coerente con l'effetto di indurimento degli elastomeri sul PP.

L'uso di riempitivi inorganici nel PP miscelati con elastomeri determina una migliore riduzione del restringimento.

5. Reticolazione chimica e modifica dell'innesto
Prendiamo ad esempio la resina PP: la modifica dell'innesto può ridurre la cristallinità della resina, contribuendo così a ridurre il ritiro. Prendiamo ad esempio la reticolazione del PE: la reticolazione può ridurre significativamente il coefficiente di dilatazione lineare della resina, contribuendo così a ridurre il tasso di ritiro.