Hur man förbättrar de mekaniska egenskaperna hos fylld plast#Plastgranulat#Plastextruder#Elastomerpelletering

Tillsats av fyllmedel kan medföra positiva förändringar i matrishartsens mekaniska egenskaper, men det kan också ha negativa effekter. De mekaniska egenskaperna hos fyllda plaster inkluderar huvudsakligen elasticitetsmodul, draghållfasthet, brottöjning, slaghållfasthet, böjhållfasthet etc.

Elasticitetsmodul

Generellt sett är hartsets elasticitetsmodul låg. Även polyester och polyamid med högre elasticitetsmodul är bara 2.5 % till 10 % av metallens elasticitetsmodul. Fyllmedlets elasticitetsmodul är många gånger större än elasticitetsmodulen för polymerer, så tillsatsen av fyllmedel kommer att öka elasticitetsmodulen hos fyllda plaster.

Generellt sett ökar fyllnadsmedel med stora partiklar fyllnadssystemets elasticitetsmodul mindre. Men när fyllnadspartiklarnas vertikala och horisontella dimensioner är relativt stora, såsom flagnande och fibrösa fyllnadsmedel, kommer fyllnadssystemets elasticitetsmodul att öka avsevärt.

Draghållfasthet

I fyllda plaster är fyllmedlet en dispergerad fas som är uppdelad i en kontinuerlig fas bestående av matrisharts. Matrishartsets area på kraftsektionen måste vara mindre än för ett material bestående av rent harts. Under inverkan av yttre kraft avlägsnas matrishartset lätt från ytan av fyllnadspartiklarna. Drages isär, så draghållfastheten hos den fyllda plasten är lägre än för det rena hartssystemet.

Under påverkan av dragspänning dras matrisen bort från ytan på fyllnadspartiklarna, vilket skapar små hålrum. Luften i hålrummen har ett annat brytningsindex än det omgivande materialet, och materialets färg kommer att se vitare ut än originalmaterialet, vilket är fenomenet spänningsvitning. Ju större fyllnadspartikelstorleken är, desto mindre sannolikt är det att partiklarna deformeras med matrishartset, och desto mer uppenbart blir spänningsvitningsfenomenet.

Emellertid har inte alla fyllningssystem lägre draghållfasthet än matrishartset. Det ytbehandlade ultrafina fyllmedlet ökar kontaktytan mellan fyllmedlet och hartset och förbättrar vidhäftningen mellan fyllmedlet och matrishartset. Under inverkan av dragspänning kan fyllmedlets partiklar röra sig och deformeras tillsammans med matrishartset, vilket ökar det effektiva tvärsnittet för att motstå yttre belastningar och avsevärt förbättrar fyllnadssystemets draghållfasthet, till och med högre än matrisens draghållfasthet. Vidhäftningen mellan polyeten och fyllmedlet är dålig, men när matrisen sträcks kan den orienteras runt fyllnadspartiklarna, så de flesta fyllmedel kan öka polyetenens draghållfasthet. Dessutom kan fling- eller fiberfyllmedel med hög ytarea också avsevärt förbättra draghållfastheten hos det fyllda systemet.

Förlängning vid paus

Eftersom de flesta fyllmedel, särskilt oorganiska mineralfyllmedel i sig, är styva och inte deformeras under inverkan av yttre krafter, har brottöjningen hos fyllda plaster minskat. Det visade sig dock i testet att när fyllmedelsdoseringen är mindre än 5 % och fyllmedlets partikelstorlek är liten, är brottöjningen hos den fyllda plasten ibland högre än brottöjningen hos själva matrishartset. Detta kan bero på den låga koncentrationen. Detta beror på att de fina partiklarna i fyllmedlet kan röra sig tillsammans med matrisen. Fyllningsmängden är densamma, ju mindre partikelstorleken på fyllmedlet är, desto högre brottöjning.

Böjhållfasthet

Böjhållfastheten hos fyllda plaster minskar när fyllnadshalten ökar. Fyllnadsmaterial med plattor eller fyllnadsmaterial modifierade med kopplingsmedel kan förbättra böjhållfastheten hos fyllda plaster.

Permanent deformation påverkar plastprodukters dimensionsstabilitet. Närvaron av fyllmedel minskar den permanenta deformationen av den fyllda plasten.

Slagstyrka

Slaghållfasthet är en viktig prestandaindikator för plastmaterialI matrisen är fyllnadspartiklarna benägna att utsättas för spänningskoncentration. Samtidigt deformeras inte det styva fyllnadsmaterialet när det utsätts för spänningar, det vill säga det kan inte avbryta sprickor eller producera silversprickor som absorberar slagenergi. Därför ökar den fyllda plastens sprödhet och slagmotståndet minskar. Även detta är fallet. Fyllnadsmodifiering spelar en viktig roll för att uppnå flera fördelar samtidigt som materialets egenskaper försämras.

Generellt sett, när fyllnadsmängden är stor, påverkar det matrisens kontinuitet och bildar många spänningskoncentrationspunkter, vilket minskar den fyllda plastens slaghållfasthet. Bindningsstyrkan mellan fyllmedlet och matrisen är hög, vilket kan förbättra slaghållfastheten. Eftersom det fiberartade fyllmedlet kan fördelas över ett större område vinkelrätt mot slagspänningen, kan slaghållfastheten hos fiberförstärkta plaster förbättras. Genom att tillsätta gummi eller termoplastisk elastomer till plasten för att öka plastens seghet genom blandning kan slaghållfastheten förbättras. Teorin om seghärdning av styva partiklar som utvecklats under senare år anser att användningen av icke-elastomera partiklar kan förbättra materialets slaghållfasthet utan att offra materialets elasticitetsmodul.

Rivhållfasthet och tryckhållfasthet

Rivhållfastheten gäller huvudsakligen för filmer och ark. Den bestäms av sprickornas expansion. Ytbehandling av fyllmedel krävs för att förbättra bindningsförmågan mellan fyllmedel och polymerer.

Ytbehandling av fyllnadsmedel kan också bidra till att förbättra materialets tryckhållfasthet. Fyllning med flexibla fyllnadsmedel som träpulver kommer att minska materialets tryckhållfasthet. I termoplaster kan tillsats av fyllnadsmedel med ett litet aspektförhållande öka tryckhållfastheten.