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塑料多元复合共混改性理论及实践下

2021-08-18 来源:仁怀市机械信息网

塑料多元复合共混改性理论及实践(下)

二、多元复合共混改性理论:

集当代塑料改性精英大师们的经验之大成,多元复合共混改性理论阐述的是:现代塑料改性时,加工助剂(填充剂、增刃剂、…)必须进行的表面处理并非如同以往采用一种方法处理,例如仅用钛酸酯或者硅烷偶联剂进行表面处理,这种表面处理已难以满足日新月异高新技术对塑料材料的更高要求,可以采用duo=1+2+3+…+n多元化复合表面处理,才能满足技术和质量、加工工艺的更高要求;同时针对不同使用场合、不同技术指标要求,复合配方多种加工助剂,如FU=A+B+C+…+N,这样处理的改性塑料才能满足使用者对改性塑料材料的各种苛刻要求,或者大幅度提升某一、二顶技术指标同时其它指标基本保持不变,或者在保证质量前提下大幅度降低成本,更好地参与市场竞争。这里duo表示多元化处理,FU表示复合共混的意思。

三、多元复合共混改性理论在数字化中的应用:

多少年来,各国科学家都在努力将计算机技术应用在自己的科学试验和生产实践中,但改性塑料新品种的开发却是一项应用科学,也就是首先必须进行探索性配方、再经实地试制成样品、然后经过按标准测试得出科学数据,再筛选得出合理配方,试制成成品、并经进一步提高,产生新的合理的科学理论,以指导实践。作为一个中国塑料科技专家,一直梦想将计算机技术用于模拟塑料改性试验以提高工作效率,多快好省地完成课题。同时,如有一种先进的理论指导模拟塑料改性数字技术的推广,将使广大中小型塑料企业受益,不再因缺乏技术力量而无法实施改性塑料,从而省时省力省钱。但塑料改性技术的数字化,一直找不到合适的理论和数学模型及数字化工具而搁浅。多元复合共混改性理论的出现,为我们找到了一条将塑料共混改性技术与计算机应用联系结合的方法,它使塑料共混改性的最新理论如何转变为先进的生产技术、指导科学试验和生产实践有了一个发挥的平台;它的应用可以使需要改性塑料的某项性能优秀,同时其它性能技术指标不下降,并且原有加工工艺、加工设备也无须改变。

这里最重要的是,建立多元复合共混改性理论的数学模型,以便于用计算机模拟塑料改性技术和通用塑料或工程塑料配方技术有机结合起来,其代表式为duo=1+2+3+…+n和FU=A+B+C+…+N,duo、FU为多元化复合共混之意,l、2、3、…、n则代表有n项表面处理方法,A、B、C、…、N意味着有N种加工助剂复合共混。当然数学模型的建立还须有相应的数字方法取样,这里我们抓住一个或二个主要因素,运用了我国著名数学家华罗庚先生提出的优选法(多因素),将国内外长期流行的黄金分割法推广到双因素处理上,取值0.618。由于其数值较难记忆和计算,在文化水平较低的人群难以正确地用于实际试制。在长期的试制中,我们适当采用了对半法,这样便于记忆和实际计算,出错率较低,而其试制次数仅比黄金分割法增加3~5%左右,因而是一个多快好省、差错少的方法。当然,在编制有关计算机软件过程中,还有好多问题和困难在等待我们去克服。这里我们热忱欢迎各位同行同仁们来电来函共同参与,互相交流学习,以便使多元复合共混理论更好地同数字化实际研制与生产结合起来,指导工业化研制生产,做到研制时间少,生产配方合理,生产工艺完整有效,生产成本低廉,产品质量提高稳定,这是具有划时代意义的一件大好事。

四、多元复合共混改性理论的实践:

多元复合共混改性理论打开了科研人员的思维眼界,以少量的时间完成过去大量时间才可完成的试制,既节省试制费用又可以使塑胶试制和生产数字化,实现计算机管理。从而提高劳动生产率,降低成本,保证产品的质量和提升产品技术含金量。在以多元复合改性理论指导研制生产的“高抗撕裂阻燃流延聚丙烯薄膜专用料”获得了极大成功,在《塑料改性通讯》2004年第5期中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会年会论文资料集第224页有详细介绍,本文不再重复。下面以“透明薄膜填充改性料”的研制生产为例,介绍多元复合共混改性理论的实践:2004年塑料原材料价格大幅度上涨,而产品价格却因各种原因不能上涨或仅有微量上升,广大塑胶制品厂迫切希望有既不影响产品质量,又可降低成本的方法、工艺、材料提供,特别是农业生产中长期使用的农膜生产厂家。为了减轻农民兄弟的负担,我们开发了“透明薄膜填充母料”。其特点是:在LDPE中添加30%该母料后,12丝厚薄膜的透光率由纯树脂的92.2%变为91.5%,仅下降0.7%,透明性较好。

目前透明塑料薄膜主要应用于农业生产大棚温室,包装袋等方面,技术成熟效果良好,随着国际石油价格上涨,2004年塑料原料价格,爆炸性的上涨,农膜的价格也随之上涨,加重了农民生产的成本。而在薄膜生产中添加填充剂可以降低成本,但其透明度受到损害。多少塑料专家攻了多少年,都无法克服由此而产生的透光率下降极大的难题。多元复合共混改性理论的出现,解放了工程技术人员的思路,经过俩个月的奋战,生产的透明薄膜母料,经用户测试试用效果极佳。

试验设备:(1)高速搅合机

(2)72型双螺杆挤出流水线

(3)低压膜吹塑流水线

性能:见如下报告,由格兰(兰州)化工科技有限公司2004年11月15日方伟先生测试。

应用举例:上海林达塑胶有限公司吹塑薄膜车间,按30%比例添加在HDPE透明马甲袋,其性能指标满足使用要求,加工工艺不变,成本下降,效果满意。

五、讨论

(1)多元复合共混改性理论是由塑料共混改性发展到必须满足现代科学技术对塑料新材料最新苛刻要求的产物。其最大特点是在提高塑料的某一部分性能的同时,其它性能不下降,甚至同时有所上升,研制时省时省力省费用,其核心技术就是在处理粉体表面不能采用一种处理措施,必须按照实际需要进行2种、3种等多种处理措施,才 可能产生希望的效果。

(2)各种措施改性处理,有可能起到协同效应,也有可能互不相干,甚至相互抵触作用,产生的效果未知性比例大,这就需要依赖于长期实践经验或现场试验加以解决。所以按经验经多元复合共混处理后,采用优选法法则试验,以达到高效果、低费用、短时间。

(3)多元复合共混改性理论对塑料改性的最大贡献在于将现代最新计算机技术引入模拟改性塑料试验和生产,虽然它还处于初级阶段,但它毕竟使塑料改性技术数字化可行性,向前迈进了一步大。

欢迎有志于计算机模拟塑料改性技术的同仁来电来函交流,以推动该技术的推广应用和发展。联系电话13341631829

(4)多元复合共混改性理论综合当代塑料改性精华最新研究成果,因而其改性技术含量之高,一般情况下,可以毫不夸张地说,你需要塑料树脂有什么性能,它就可以给你什么性能,同时性价比是最高的。

作者: 陈更新

来 自: 上海塑料制品研究所

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