Hvad er plastekstruderingskrystaller? 4 måder at lære dig nemt at kontrollere krystalliniteten og krystallisationskvaliteten af ​​plast!

Plasts sammensætning er en samling af mange lineære, aflange polymerforbindelser. Krystallisationsgraden (krystallinitet) måles ved graden af ​​regelmæssig arrangement af molekylerne, og krystallisationsgraden kan måles ved refleksion af røntgenstråler. Strukturen af ​​organiske forbindelser er kompleks, og strukturen af ​​plast er endnu mere kompleks, og strukturen af ​​molekylkæder (lineære, bulbformede, foldede, spiralformede osv.) varierer meget, så deres struktur varierer også meget afhængigt af dannelsesbetingelserne.

En plast med en høj grad af krystallinitet er en krystallinsk plast, og tyngdekræfterne mellem molekylerne interagerer let, hvilket gør den til en stærk plast. For at krystallisere og justere korrekt bliver volumenet mindre, og krympningen og termiske udvidelsen af ​​formen bliver større. Derfor, jo højere krystalliniteten er, desto mindre gennemsigtig er den, men desto stærkere er den.

Krystallinske plasttyper har et tydeligt smeltepunkt (Tm), og når de er faste, er molekylerne regelmæssigt arrangeret med stærkere og stærkere spænding. Når de smeltes, ændrer volumen sig markant, og efter hærdning er det lettere at krympe, den indre spænding frigives ikke let, det færdige produkt er ikke transparent, varmeafledningen under formning er langsom, krympningen efter produktion af kolde forme er større, og krympningen efter produktion af varme forme er mindre.
I modsætning til krystallinsk plast findes der en anden type ikke-krystallinsk plast, som ikke har noget tydeligt smeltepunkt. Molekylerne er uregelmæssigt arrangeret, når de er faste, det specifikke volumen ændrer sig ikke meget under smeltning, det krymper ikke let efter hærdning, det færdige produkt er transparent, jo højere materialets temperatur er, desto mere gult er det, og varmen afgives hurtigt under støbning.

Egenskaberne ved krystallinsk plast er som følger:


1. Temperaturkontrolmetode
a. Jo lavere smeltetemperaturen er, desto lavere smeltetemperaturen er, desto mere befordrende er dannelsen af ​​homogen kimdannelse, hvilket øger krystalvækstpunktet, hvilket kan forbedre krystalliniteten, men også reducere krystalstørrelsen. Derfor er smeltetemperaturen lidt lavere i den specifikke forarbejdningsproces for at sikre forudsætningen for blødgøring, hvilket er gavnligt for krystallisationen.
b. Køletemperatur Køletemperaturen har størst indflydelse på krystallisationsgraden og krystallisationskvaliteten. Det er den mest effektive faktor til at kontrollere krystallisationen. Langsom afkøling kan få plasten til at forblive længere i krystallisationsområdet, hvilket resulterer i en højere krystallisationsgrad. Men langsom afkøling, men det er nemt at producere grove kuglekrystaller, hvis sejhed ikke bidrager til stivhed og hårdhed. Hurtig afkøling tillader på den ene side plasten at passere hurtigt gennem krystallisationszonen, hvilket reducerer krystallisationsgraden. På den anden side gør den korte krystalvæksttid også krystallisationen finere, hvilket bidrager til forbedring af gennemsigtighed og sejhed. I praksis afhænger langsom eller hurtig afkøling af produktets ydeevnebehov. Hvis produktets gennemsigtighed er høj, skal det afkøles hurtigt. Hvis produktets stivhed og hårdhed er høj, skal det afkøles langsomt.

2. Metode til kontrol af kimdannelsesmidler
Kimdannelsesmidlet tilsættes hovedsageligt for at fremme heterogen kimdannelse, øge krystalvækstpunktet, øge krystalliniteten og gøre krystalpartiklerne finere for at forbedre slagstyrken, flydespændingen og glansen.
Der er tre typer kimdannende stoffer: uorganiske, organiske og polymere:
a. uorganisk kimdannende middel uorganisk kimdannende middel til talkum, herunder: CaCO3, glimmer, uorganiske pigmenter osv. Disse kimdannende midler har en indflydelse på plastiks gennemsigtighed og bør derfor begrænses i mængden af ​​gennemsigtige produkter.
b. organiske kimdannere organiske kimdannere er: natrium, magnesium, aluminium, titanium og andre metalaromatiske carboxylater, organiske fosfater, sorbinsyreenzymer osv.
c. Organisk polymerkimdanner Organisk polymerkimdanner har et højt smeltepunkt for polymeren, såsom vinylcycloalkaner, der kun kan findes i PP osv.
Det er værd at bemærke, at det for nylig er blevet fundet, at kimdannende stoffer ikke kun kan finjustere krystalstørrelsen, men også bestemme den specifikke krystaltype.

3. Strækningskontrolmetode
Udstrækning afplastfolieog pladeprodukter, der er blevet krystalliseret, kan forårsage, at krystallerne nedbrydes og danner mindre krystaller og en række krystaller langs strækretningen, hvilket kan forbedre produkternes sejhed og øge trækstyrken, glansen, hårdheden, barriereevnen og andre egenskaber væsentligt. Strækmetoder, der kan ændre den plastiske krystallinske kvalitet, kan også forbedre dens krystallinitet.

4. Varmebehandlingskontrolmetode
Varmebehandling kan på den ene side yderligere fremme krystallisationen og øge krystalliniteten; på den anden side kan det forbedre krystallisationskvaliteten, så krystallisationsdefekter efterladt af den forhastede krystallisation kan repareres fuldt ud.
Varmebehandling kan også føre til forskellige typer gensidig krystallisation. For eksempel PP-produkter, der indeholder β-krystallinske, vil varmebehandling over smeltepunktet smelte og omkrystallisere til α-krystallinske, mens de foreslåede hexagonale krystallinske produkter kan omdannes til α-krystallinske ved varmebehandling over 70°C.

Tag PA6 som eksempel. Efter varmebehandling af dets produkter ændrer dets forskellige egenskaber sig som følger:
a. Trækstyrken ved en varmebehandlingstemperatur på 120-180 ℃ og en holdetid på 10-120 min., og med stigende behandlingstemperatur og holdetid kan den maksimale ændring nå op på ca. 10%.
b. Slagstyrken faldt med næsten 60 % i en holdetid på 4 timer og behandlingstemperaturen fra 120 ℃ til 140 ℃, efter at temperaturen oversteg 140 °C, var faldet dog jævnt. Ved en temperatur på 180 °C, da holdetiden blev forlænget fra 10 minutter til 30 minutter, faldt slagstyrken også med 60 %. Efter at holdetiden oversteg 30 minutter, er faldet uændret.
c. Hårdheden inden for et bestemt område, med varmebehandlingstemperaturen og forlængelsen af ​​holdetiden, er hårdheden langsomt steget, den største stigning på omkring 10%.
d. Varmebehandling af krystalliniteten kan fremme sekundær krystallisation og dermed forbedre krystalliniteten. Ved isolering over 4 timer stiger krystalliniteten, og temperaturen stiger; det starter lidt hurtigere, over 140 ℃, og det er lidt langsommere. Ved varmebehandling over 180 ℃ begynder krystalliniteten at stige, når isoleringstiden forlænges; men når isoleringen er over 120 minutter, stiger krystalliniteten hurtigt.

Hvordan bestemmer man krystalliniteten i plast?
Der er tre almindelige metoder: densitetsmetoden, XRD-diffraktionsmetode og DSC-metoden.
DSC-metoden er mere almindeligt anvendt og mere præcis, efterfulgt af XRD-metoden, som udover at måle krystallinitet også kan bestemme indholdet af hver krystaltype i henhold til spektret; densitetsmetoden har den største fejl og bruges generelt kun til at sammenligne den relative krystallinitet af det samme stof.
Ud over disse tre metoder findes der også en infrarød spektroskopimetode, som er baseret på en simpel beregning ved hjælp af spektrogramsoftware og sjældent anvendes.