Органикалық пероксидтермен полимерді модификациялау дегеніміз не?
Полимерді модификациялау – бұл полимердің молекулалық құрылымын химиялық немесе физикалық тұрғыдан өзгерту арқылы оның ерігендегі беріктігі, соққыға төзімділігі, басқа материалдармен үйлесімділігі немесе термиялық тұрақтылығы сияқты нақты өнімділік қасиеттерін жақсартуға бағытталған процесс. Полиолефиндер контекстінде (полипропилен PP, полиэтилен PE), ең кеңінен қолданылатын модификациялау әдісі – пероксидтер әсерімен жүретін реактивті экструзия, онда органикалық пероксидтер полимер тізбегінен сутегі атомдарын алып тастайтын еркін радикалдар түзеді, олар макрорадикалдарға айналып, тізбекті өзара байланыстырады (крест тәрізді байланыс түзеді) немесе тізбекке функционалдық мономерлерді графтық жолмен жалғайды.
Бұл мақала органикалық пероксидтердің көмегімен алынған төрт негізгі модификацияланған полимер өніміне назар аударады:
- CR-PP (крест тәрізді байланысқан полипропилен)
- HMS-PP (жоғары балқу беріктігі бар полипропилен)
- MA-g-PP (малеин ангидридімен графталған полипропилен)
- MA-g-PE (малеин ангидридімен графталған полиэтилен)
Неліктен органикалық пероксидтер модификациялаудың басым агенті болып табылады
| Қасиет | Органикалық пероксидтер | Азо бастағыштар | Радиация (электрон сәулесі) |
|---|---|---|---|
| Өңдеу температурасы диапазоны | 130–200°C (кең) | 70–100°C (тар) | Қолданылмайды (атмосфералық) |
| Кросслинк тығыздығын бақылау | Өте жақсы (дозасы бақыланатын) | Орташа | Төмен (доза жылдамдығымен шектелген) |
| Гrafting тиімділігі (MA) | Жоғары (радикалды механизм) | Орташа | Төмен |
| CapEx талаптары | Төмен (сұйықтық инъекциясы) | Төмен | Жоғары (электронды сәулелі қондырғы) |
| Қолданылатын типтік пероксидтер | Дикумил пероксиді, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан | ADVN, ABVN (шектеулі температуралық ауқым) | Қолданылмайды |
CR-PP (кресттәлген полипропилен)
Қосымша байланысқан полипропилен экструзия кезінде диаилкил пероксидін (әдетте дикумил пероксиді, Perodox DCP немесе Perodox 101) қосу арқылы өндіріледі. Пероксид өңдеу температурасында (~180–200 °C) ыдырап, PP тізбектері арасында C–C кросс-байланыстар түзетін радикалдарды бөледі.
CR-PP-нің негізгі артықшылықтары
- Жақсартылған жылу тұрақтылығы: CR-PP 100°C-тан жоғары температурада механикалық қасиеттерін сақтайды, ал стандартты PP шамамен 100°C-та жұмсарады.
- Жақсартылған сырғымаға төзімділік: крест тәрізді байланыстар үздіксіз жүктеме кезінде тізбектің сырғуына кедергі келтіреді.
- Жақсартылған химиялық төзімділік: үшөлшемді желі еріткіш сіңіруді азайтады.
Қолдану салалары
- Автомобильдің капот астындағы компоненттер
- Ыстық су құбырлары
- Өнеркәсіптік сүзгі
HMS-PP (жоғары балқу беріктігі бар полипропилен)
Стандартты полипропиленнің балқыған кездегі беріктігі төмен, бұл оның көбік экструзиясы мен термоформалауда қолданылуын шектейді. HMS-PP бақылаулы пероксидтік кросс-линкинг арқылы өндіріледі, ол толық гель желісін қалыптастырмай, ұзын тізбекті тармақтар (LCB) түзеді. LCB құрылымы балқыған кездегі беріктікті және деформация кезінде қаттыру қасиетін айтарлықтай арттырады.
HMS-PP үшін пероксидті таңдау
Негізгі шарт – жартылай ыдырау уақыты тиісті пероксидті таңдау: қысқа экструзиялық тұру уақытында ыдырауы жеткілікті жылдам, бірақ гель түзілуін шамадан тыс арттырмайтын. Perodox 101 (2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан) кеңінен қолданылады, себебі оның жартылай ыдырау уақыты шамамен 1 сағат (~179°C) полипропиленді өңдеудің типтік температураларымен (180–220°C) жақсы сәйкес келеді.
MA-g-PP (малеин ангидридімен графталған полипропилен)
MA-g-PP реактивті экструзия арқылы өндіріледі: PP, малеин ангидриді (MAH) және пероксид бастаушысы экструдерге беріледі. Пероксид PP макрорадикалдарын түзеді; олар MAH мономерімен әрекеттесіп, оны PP негізгі тізбегіне графтық байланыс арқылы жалғастырады. Графталған MAH топтары полярлық бекіту орындарын қамтамасыз етіп, полярсыз PP мен полярлы материалдардың (мысалы, шыны талшық, нейлон, эпоксидті жабындар) арасындағы адгезияны айтарлықтай жақсартады.
MA графтирлеу үшін дұрыс пероксидті таңдау
| Пероксид | Марка | 1h t½ Temp | Үшін ең жақсы |
|---|---|---|---|
| Дикумил пероксиді | Perodox DCP | ~171°C | ПП графтирлеу (180–200°C) |
| 2,5-диметил-2,5-ди(терт-бутилперокси)гексан | Perodox 101 | ~179°C | ПП және ПЭ графтирлеу |
| терт-бутил кумил пероксиді | Perodox 119 | ~162°C | Төмен температурада PE графттау |
MA-g-PE (малеин ангидридімен графталған полиэтилен)
MA-g-PP-дегі сияқты принцип полиэтиленге қолданылады. MA-g-PE келесі үшін қажет:
- Кабель оқшаулауы: PE оқшаулауы мен сыртқы қаптама арасындағы жабысуды жақсарту.
- Композитті материалдар: ағаш-пластикті композиттерде (WPC) үйлестіруші.
- Көпарналы пленкалар: PE мен EVOH немесе PA бөгеттік қабаттары арасындағы байланыстырушы қабат.
Жиі қойылатын сұрақтар
С: MA графтирлеу үшін қандай пероксид дозасы типті?
Ж: Полимерге қатысты белсенді пероксидтің типті дозасы 0,05–0,3 салмақ пайызы, мақсатты графтинг деңгейіне (0,2–1,0 салмақ пайызы MAH) байланысты. Зертханалық іріктеу қатты ұсынылады.
С: Бір пероксидті кросс-линкинг пен графтингке бірдей қолдануға бола ма?
Ж: Иә — дикумил пероксиді (Perodox DCP) екеуінде де кеңінен қолданылады. Алайда графтинг кезінде MAH-тың гомополимеризациясын болдырмау үшін пероксид пен MAH қатынасын мұқият бақылау қажет.
Сұрақ: HMS-PP-де гель түзілуін қалай азайтуға болады?
Жауап: Декомпозиция жылдамдығы баяу пероксидті қолданыңыз, қосалқы агент (мысалы, триаллил цианурат) қосыңыз және экструдердегі тұру уақытын бақылаңыз. Әдетте 0,02–0,06 салмақ% мөлшеріндегі Perodox 101 минималды гельмен жақсы HMS береді.
Полимерді модификациялауға арналған пероксидтерді таңдауда Do Sender-ді неге таңдау керек?
Shandong Do Sender Chemicals Co., Ltd. компаниясы полимерлерді модификациялауға арнайы әзірленген Perodox® маркалы органикалық пероксидтердің кең ауқымын өндіреді. Біздің техникалық команда формулалау бойынша қолдау, экструзия процесін оңтайландыру және жан-жақты қауіпсіздік бойынша оқыту қызметтерін ұсынады. Барлық өнімдер тиісті жағдайда REACH, ISO 9001 және FDA стандарттарына сәйкес келеді.
CR-PP, HMS-PP, MA-g-PP немесе MA-g-PE өндірісі үшін пероксид таңдауды оңтайландыру мақсатында бізбен байланысыңыз.