Talk gibi malzemelerle plastiklerin ısıya dayanıklılığı nasıl artırılır?
Talk gibi malzemelerle plastiklerin ısıya dayanıklılığı nasıl artırılır?
Plastiklerin ısı direncini iyileştirmek için moleküler hareketi engellemek ana yöntemdir. Aşağıda bazı yaygın modifikasyon yöntemleri verilmiştir:
1. Moleküler yapı değişikliği yoluyla ısı direncini artırın
Üç boyutlu bir moleküler ağ yapısı oluşturun
Polimer malzemelerin moleküler modelinin üç boyutlu bir ağ yapısına dönüştürülmesiyle, moleküler hareket önemli ölçüde bastırılabiliyor ve ısıya dayanıklılık artırılabiliyor.
Aromatik halka ve alisiklik yapıları tanıtın
Moleküler yapıya taşınması zor olan aromatik halka veya alisiklik yapının eklenmesi, moleküler zincirin sertliğini artırabilir ve dolayısıyla ısıya dayanıklılığı iyileştirebilir.
Kutup grupları ekle
Moleküler zincire polar grupların (hidroksil veya amino grupları gibi) dahil edilmesi, hidrojen bağları gibi moleküller arası kuvvetler yoluyla moleküler hareketi sınırlayabilir ve malzemenin termal kararlılığını artırabilir.
Isıya dayanıklı modifikatörlerin tanıtımı
Polimer malzemelerin ısı direnci, SAM-I veya N-fenilmaleimid gibi ısıya dayanıklı modifikatörler kullanılarak artırılabilir. Örneğin:
SAM-I ısıya dayanıklı modifiye edici: Stiren, akrilonitril ve N-fenilmaleimid terpolimeri olarak yüksek sertliğe ve termal kararlılığa sahip olup ABS, PVC vb. ile harmanlanabilir.
N-Fenilmaleimid: Doğal kauçuk ve sentetik kauçukta vulkanizasyon çapraz bağlayıcı madde olarak kullanılabilir. Ayrıca reçinenin ısı direncini, darbe direncini ve işlenebilirliğini de iyileştirebilir.
2. Dolgu modifikasyonu ile ısı direncini artırın
Plastiklere dolgu maddeleri eklemek ısı direncini önemli ölçüde iyileştirebilir. İnorganik mineral dolgu maddeleri özellikle etkilidir ve parçacık boyutu ne kadar küçükse, modifikasyon etkisi o kadar iyidir.
Nanoölçekli dolgu maddeleri
PA6’ya %5 nano-montmorillonit eklendiğinde: ısıl bozulma sıcaklığı 70°C’den 150°C’ye çıkar.
PA6’ya %10 nano-wollastonit eklendiğinde ısıl bozulma sıcaklığı 70°C’den 160°C’ye çıkar.
Geleneksel dolgu
PBT'ye %30 oranında talk eklendiğinde: ısıyla bozulma sıcaklığı 55°C'den 150°C'ye çıkar.
PBT’ye %30 mika eklendiğinde ısıl bozulma sıcaklığı 55°C’den 162°C’ye çıkar.
Yaygın olarak kullanılan dolgu maddeleri arasında kalsiyum karbonat, talk, volastonit, mika, kalsine kil vb. bulunur.
3. Takviye modifikasyonu yoluyla ısı direncini artırın
Takviye elyafının eklenmesi plastiklerin ısı direncini daha etkili bir şekilde iyileştirebilir. Yaygın olarak kullanılan takviye malzemeleri arasında asbest elyafı, cam elyafı ve karbon elyafı bulunur.
Kristalin reçine takviye modifikasyonu
PBT'ye %30 cam elyaf eklenir: ısıl deformasyon sıcaklığı 66°C'den 210°C'ye çıkar.
PA6'ya %30 cam elyaf eklenirse ısıl deformasyon sıcaklığı 70°C'den 215°C'ye çıkar.
PEEK'e %30 cam elyaf eklenirse ısıl deformasyon sıcaklığı 230°C'den 310°C'ye çıkar.
Kristal olmayan reçine takviye modifikasyonu
ABS'ye %30 cam elyaf eklenirse ısıl deformasyon sıcaklığı 83°C'den 110°C'ye çıkar.
PC'ye %30 cam elyaf eklenirse ısıl deformasyon sıcaklığı 132°C'den 143°C'ye çıkar.
