V. Modifikation von Polyethylen (PE)
Transplantatmodifikation
Transplantatpolymere werden durch Einführung funktioneller polaren Monomere in die PE -Rückgrat -Struktur erstellt, ohne die ursprüngliche Struktur zu verändern, wodurch die ursprünglichen Eigenschaften von PE beibehalten und gleichzeitig neue Funktionen hinzugefügt werden. Dies ist eine effektive Methode zur polaren Funktionalisierung von PE. Die primären Methoden zur Durchführung von Transplantatreaktionen sind:
Lösungsmethode: Bei Lösungsmitteln wie Toluol oder Xylol, PE, Monomeren und Initiatoren löst und reagiert. Die Polarität des Lösungsmittels und die Kettenübertragungskonstante beeinflussen die Reaktion signifikant.
Festphasenmethode: PE-Pulver reagiert direkt mit Monomeren und Initiatoren. Zu den Vorteilen gehören geeignete Temperatur, atmosphärischer Druckbetrieb, Erhaltung der Polymereigenschaften, keine Notwendigkeit für die Lösungsmittelwiederherstellung und eine einfache Nachbearbeitung mit hoher Energieeffizienz.
Schmelzmethode: Im geschmolzenen Zustand erzeugt der Initiator eine thermische Zersetzung, um freie Radikale zu erzeugen, die eine radikale Copolymerisation der makromolekularen Kette mit den gepfropften Monomer -Bildungsketten initiieren.
Strahlungstransplantationsmethode: Verwendung von γ-Strahlen, β-Strahlen und anderer Strahlung zur Erzeugung freier Radikale, die mit Monomeren reagieren, um die Oberflächenmodifikation zu erreichen, einschließlich Ko-Verwirrung, Vorbestrahlung und Peroxidmethoden.
Zugeordnete Modifikation
Die Vernetzungsmodifikation verbessert die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von PE signifikant, die Resistenz gegen das Rissen von Umweltbelastungen, die Korrosionsbeständigkeit, die Kriechwiderstand und die Wetterfähigkeit und die Erweiterung ihrer Anwendungen wie PEX -Rohre. Die Vernetzungsänderung verwendet in erster Linie drei Methoden:
Strahlungsvernetzung: Verwendung energiereicher Strahlung wie γ-Strahlen oder Röntgenstrahlen zur Bildung aktiver Partikel in PE, wodurch chemische Reaktionen ausgelöst werden, um eine vernetzte Netzwerkstruktur zu bilden.
Chemische Vernetzung: Freie Radikale, die durch die Zersetzung von Peroxiden oder Azo -Verbindungen erzeugt werden, reagieren mit ungesättigten Punkten in PE -Molekülen, um aktive Zentren zu bilden, die dann durch Monomer -Verbindungen vernetzt werden.
Silan -Vernetzung: Silanen, die ungesättigte Vinylgruppen und leicht hydrolysierbare Alkoxygruppen enthalten, werden auf PE gepfropft, und durch Hydrolyse und Kondensation - Si - O - Si - werden Vernetzungsbindungen gebildet.
Copolymerisationsmodifikation (Mischung)
Copolymerisierte modifizierte PE: durch Koordinationskopolymerisation (z. Kompatibilisatoren.
Gemischtes modifiziertes PE:
Mischung von PE mit hoher Dichte und niedriger Dichte: Kombiniert die Flexibilität von LDPE mit der Stärke von HDPE, wobei LLDPE oder VLDPE hinzugefügt werden, um die Leistung zu verbessern.
Mischung von PE und CPE: Fördert Chloratome zur Verbesserung der Flammenhemmung, zur Verbesserung der Druckfähigkeit und zur Erhöhung der Zähigkeit, wobei Kompatibilisatoren erforderlich sind, um die Kompatibilität zu verbessern.
Mischung von PE und EVA: Verbessert Flexibilität, Transparenz, Atmungsaktivität und Druckbarkeit, obwohl die mechanische Festigkeit geringfügig verringert wird.
PE- und Gummi -Mischungen: Verbessert die Wirkungsfestigkeit von HDPE erheblich.
Füllstoffänderung
Die Füllstoffmodifikation beinhaltet das Hinzufügen von anorganischen oder organischen Partikeln zu thermoplastischen Harzen, um die Kosten zu senken oder die Eigenschaften von Kunststoffprodukten zu verändern. Abhängig von dem Zweck kann es in die allgemeine Füllung und Funktionsfüllung unterteilt werden.
Allgemeine Füllung: Wirkt sich hauptsächlich auf die mechanischen Eigenschaften von PE aus. Häufige anorganische Füllstoffe wie Calciumcarbonat und Talk können Kosten senken, die Steifigkeit, Wärmebeständigkeit und dimensionale Stabilität verbessern, sich jedoch auf mechanische und fließende Eigenschaften auswirken. Die Schnittstellenadhäsion kann durch Kopplungsmittel oder MPEW -Beschichtungsbehandlungen verbessert werden. Bio -Füllstoffe wie Reisstroh und Holzfaser werden auch häufig zum Füllen verwendet.
Funktionelle Füllstoffe: Zielen Sie darauf ab, die Leistung von Kunststoffen in Bezug auf Licht, Strom, Magnetismus, Verbrennung usw. zu verbessern.
Biologisch abbaubares Polyethylen: Integriert modifizierte Stärke, um PE mikrobielle Abbaubarkeit zu vermitteln.
Leitfähiges Polyethylen: Mit leitfähigen Füllstoffen wie Carbonschwarz- oder Metallpulvern zur Herstellung von leitfähigen Materialien, die in antistatischen, leitenden, Heizelementkontrolle und elektromagnetischen Abschirmanwendungen angewendet werden.
Flammenretardanter Polyethylen: Flammenretardante Effekte werden durch Zugabe von Halogenflammschutzmitteln, organischen Säuren, Ammoniumphosphat, Tribrombenzol oder flammretardanten anorganischen Füllstoffen (wie Al (OH) ₃, MG (OH) ₂) erzielt.
Verstärkte Modifikation
Die verstärkte Modifikation beinhaltet die Verbesserung der PE -Leistung durch Hinzufügen von Verstärkungsmaterialien oder die Verwendung spezieller Formungsmethoden. Unter diesen verwendet die selbstverstärkte Modifikation spezielle Formingprozesse und Schimmelpilzdesigns, um die PE-Molekülketten parallelly auszurichten, wodurch geradkettige Kristalle gebildet werden, wodurch die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Verstärkungsmaterialien wie Glasfasern, synthetische Fasern (z. B. Polyacrylonitril, Polyamid) und Schnurrhaare (z. B. Calciumcarbonat, Kaliumtitanat) können die mechanische Festigkeit und den Wärmewiderstand von PE erheblich verbessern und es zu einem technischen Kunststoff machen. Die Zugabe von Grenzflächenreaktionsmitteln und ihren gepfropften Derivaten kann die Grenzflächen -Adhäsionseigenschaften von Verbundwerkstoffen verbessern.
Nano-Partikel-Modifikation
Nano-Materials beziehen sich auf Materialien mit Partikelgrößen von kleiner als 100 nm. Aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften können sie in Kombination mit Polymeren multifunktionale neue Materialien bilden. Nano-modifizierte PE-Materialien umfassen Nano-Montmorillonit, Nano-Zincoxid, Nano-Aluminiumoxid und Nano-Clay-modifizierter PE, der den Vorderfront der Materialforschung der Materialwissenschaft darstellt.
