Plana leasachaidh a bharrachd airson polyethylene PE atharraichte neartaichte le calcium carbonate

’S e poileitiléin (PE) aon de na plastaig a tha air a’ mhòr-chuid de aire a tharraing ann an cinneasachadh gnìomhachais. Tha na buannachdan aige leithid strì an aghaidh teòthachd ìosal sàr-mhath, strì an aghaidh a’ mhòr-chuid de chreimeadh searbhagach is alcalach, deagh sheasmhachd cheimigeach, molltair luath agus obrachadh làidir. Tha e air a chleachdadh gu farsaing ann am pacaigeadh, stuthan togail, càraichean, bith-eòlas agus raointean eile. Ach, tha a chleachdadh a bharrachd air a chuingealachadh leis na h-uireasbhaidhean aige leithid droch strì an aghaidh teas agus feartan meacanaigeach an ìre mhath ìosal.

Tha meud beag gràinean agus deagh sgapadh aig CaCO3 ultra-mhìn. Tha na buannachdan aige a bhith a’ lughdachadh pores agus beàrnan ann am plastaig agus a’ dèanamh crìonadh plastaig nas cunbhalaiche. Tha e air a lìonadh le polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, agus polypropylene. Am measg plastaig eile, faodaidh e cruas, seasmhachd tomhasach agus teannachadh thoraidhean plastaig a leasachadh.

Ach, tha àireamh mhòr de sgrùdaidhean air sealltainn nach eil cleachdadh dìreach calcium carbonate no lìonaidhean eile gus poileamairean atharraichte a lìonadh no stuthan eile atharrachadh gu tric a’ coileanadh nan toraidhean as fheàrr, agus tha an leasachadh coileanaidh gu math sìmplidh. Bidh buaidhean nas fheàrr aig atharrachadh coimeasgaichte diofar phùdar mèinnearach neo-mheatailteach gu tric agus faodaidh e coileanadh iomlan stuthan a leasachadh. A-nis tha barrachd is barrachd thagraidhean rannsachaidh ann.

Tha rannsachadh le Yang Changyou agus feadhainn eile air sealltainn gum faod nano-CaCO3 co-chòrdalachd agus seasmhachd teirmeach stuthan co-dhèanta polyethylene a leasachadh, agus gum faod snàithleach bagasse (BF) criostalachd agus cruas stuthan co-dhèanta a leasachadh. Faodaidh an dà chuid feartan meacanaigeach agus coileanadh stuthan co-dhèanta a leasachadh gu h-èifeachdach.

01 Seòrsachadh polyethylene PE

Tha PE air a roinn a rèir a structar ceimigeach, cuideam moileciuil coimeasach agus dòigh poileimearachaidh. Faodar a roinn sa mhòr-chuid ann an trì roinnean: polyethylene dùmhlachd ìosal (LDPE), polyethylene dùmhlachd àrd (HDPE) agus polyethylene dùmhlachd ìosal loidhneach (LLDPE).

▷Poileitiléin dùmhlachd ìosal

Tha sgaoileadh cuideam moileciuil coimeasach farsaing aig LDPE, criostalachd ìosal, agus tha e mothachail air giùlan tanachadh sguabaidh. Faodaidh e cruadhachadh deformachaidh adhbhrachadh rè a’ phròiseas molltair, agus mar sin tha deagh fheartan optigeach agus giullachd aig LDPE. Leis gu bheil modúl Young na roinne criostalach mòran nas àirde na modúl na roinne neo-chruthach, tha cruas agus neart tensile LDPE nas ìsle, ach tha an cruas agus an sìneadh aig briseadh nas àirde.
Tha LDPE air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann am pocannan pacaidh plastaig, filmichean àiteachais, toraidhean le stealladh, msaa.

▷Poileitiléin àrd-dùmhlachd

HDPE loidhne eas-tharraing pìoba Tha cruas, cruas agus feartan meacanaigeach àrd aige, ach tha e furasta a bhith a’ fàs sean agus a’ deformachadh, agus tha cruas an uachdair ìosal. Faodar HDPE a chleachdadh ann am pìoban, molltair stealladh, molltair sèididh, lìn iasgaich, ròpan, filmichean pacaidh agus toraidhean eile. Tha deagh insulation aig HDPE agus faodar a chleachdadh mar stuth pasgadh airson uèirichean agus càbaill, a bharrachd air cuid de chòmhdach innealan dachaigh.

▷Poileitilein dùmhlachd ìosal loidhneach

'S e seòrsa ùr de phoileitiléin a th' ann an LLDPE a chaidh a leasachadh às ùr agus a leasachadh gu luath anns na bliadhnachan mu dheireadh. 'S e copolymer de ethylene agus olefin a th' ann. An coimeas ri polyethylene dùmhlachd ìosal, tha coltas coltach ri polyethylene dùmhlachd ìosal loidhneach, deagh gleans uachdar, strì nas fheàrr an aghaidh teòthachd ìosal, ach follaiseachd bochd. An-dràsta, tha LLDPE a’ dol a-steach do cha mhòr a h-uile margaidh polyethylene traidiseanta, a’ gabhail a-steach film, molltair, pìoban agus uèir is càball.

02 Atharrachadh polyethylene PE

Tha feartan meacanaigeach aig polyethylene singilte leithid dìth strì an aghaidh a bhith a’ fàs sean le teas, brisg ann an àrainneachdan teòthachd ìosal, cruas ìosal, agus droch strì an aghaidh buaidh. Mar sin feumar an làimhseachadh atharrachaidh a dhèanamh gu sònraichte.

An-dràsta, tha dà dhòigh atharrachaidh sa mhòr-chuid ann am modachadh PE: modachadh ceimigeach agus modachadh corporra. Ann am modachadh corporra, 's e measgachadh no stuth co-dhèanta a th' ann am modachadh leasaichte lìonaidh air ullachadh le bhith a' cur atharraichean ri polyethylene agus gan measgachadh gus feartan sònraichte polyethylene a leasachadh no feartan ùra a thoirt dha polyethylene.

Am measg nan lìonaidhean neo-organach a thathas a’ cleachdadh gu cumanta an-dràsta tha calcium carbonate, pùdar quartz, snàithleach flùir fiodha, snàithleach connlach rus/siùcair-chainn, silica, feusagan, snàithleach glainne, kaolin, grìogagan glainne, talc, grafait, nanotubes carbain, msaa. Le bhith a’ cur an seòrsa lìonaidh ath-neartachaidh seo ri polyethylene, faodar cosgaisean a lùghdachadh agus faodar cruas, neart, seasmhachd tomhasach, strì an aghaidh teas, magnetachd, seoltachd agus feartan eile an toraidh a leasachadh.

A’ sgrùdadh a phrionnsapail, tha strì an aghaidh teas agus neart àrd aig mìrean neo-organach, agus tha buaidh mhòr aig mìrean neo-organach air pròiseas criostalachaidh polyethylene. Mar riochdairean niùclasach neo-organach, faodaidh iad buaidh dhìreach a thoirt air neart, stiffness agus strì an aghaidh teas roisinn polyethylene agus prìomh chomharran eile.

03 Calcium carbonate atharraichte

Tha dà eas-bhuannachd aig calcium carbonate, mar lìonadh neo-organach ioma-chruthach, nuair a thèid a chleachdadh le stuthan polymer:

Air an aon làimh, tha an uachdar hydrophilic agus oleophobic, le polarity làidir, an taca ri polarity ìosal hydrophobic agus oleophilic a’ chuirp organach, tha e duilich a chur còmhla ris a’ mhaitrice polymer;

Air an làimh eile, chan eil neart ceangail aig calcium carbonate le poileimeirean agus chan urrainn dha ach pàirt solubilachaidh a chluich. Bidh cus calcium carbonate ag adhbhrachadh crìonadh mòr ann an coileanadh stuthan poileimeir, ga dhèanamh duilich toraidhean a dhèanamh agus a phròiseasadh.

Ann an cleachdadh practaigeach, bu chòir ceangal eadar-aghaidh math a bhith eadar calcium carbonate agus polyethylene, agus bu chòir meud gràinean calcium carbonate a bhith beag agus bu chòir an sgaoileadh a bhith math. Mar sin, feumar calcium carbonate atharrachadh.

Tha calcium carbonate air atharrachadh le àidseant ceangail titanate. Tha e furasta am moiety alkyl anns an àidseant ceangail a hydrolysis agus a cheangal ri -OH air uachdar calcium carbonate rè a’ phròiseas atharrachaidh, agus faodaidh seo feartan uachdar calcium carbonate a dhèanamh hydrophobic; Faodar na trì structaran a cheangal no a cheangal gu ceimigeach ris a’ phoileimear, agus mar sin a’ leasachadh co-chòrdalachd eadar-aghaidh eadar calcium carbonate agus am poileimear agus seasmhachd reòlais agus sgaoilidh calcium carbonate anns an t-siostam, agus mar sin a’ leasachadh nan feartan meacanaigeach agus nan feartan meacanaigeach.

Prionnsabal atharrachaidh àidseant ceangail titanate

04 Poileitilein atharraichte air a lìonadh le pùdar neo-organach

Chleachd Zuo Yinze et al. fa leth àidseant ceangail titanate (KH101) agus àidseant ceangail silane (KH570) gus CaCO3 agus SiO2 atharrachadh mar lìonaidhean, agus rinn iad stuthan co-dhèanta PE dà-chànanach agus trì-chànanach le HDPE mar am maitrís. Tha an rannsachadh a’ sealltainn gu bheil: sgaoileadh nan nanoparticles atharraichte anns a’ mhaitrís air a leasachadh, gu bheil an t-iongnadh cruinneachadh air a lughdachadh, agus gu bheil neart tensile agus neart buaidh cho-dhèantan dà-chànanach ag àrdachadh an toiseach agus an uairsin a’ lùghdachadh le àrdachadh susbaint CaCO3 agus SiO2. Nuair a tha an ìre doping de SiO2 7wt%, is e an coileanadh coileanta aig stuth co-dhèanta PE / SiO2 as fheàrr; Nuair a tha an ìre dopaidh de CaCO3 15wt%, is e an coileanadh coileanta aig stuth co-dhèanta PE / CaCO3 as fheàrr. Ann an stuthan co-dhèanta PE / CaCO3 / SiO2, nuair a tha na meudan dopaidh de calcium carbonate agus SiO2 25wt% agus 7wt%, bidh an neart tensile agus neart buaidh notched ag àrdachadh 17.6% agus 34.5% fa leth, a’ dèanamh cinnteach à buaidh synergistic agus a’ coileanadh thoraidhean nas fheàrr. Coileanadh iomlan.

Leasaich Zhou Lin agus feadhainn eile stuthan co-dhèanta àrd-choileanaidh le nano-calcium carbonate air am measgachadh le SBS/HDPE. Sheall an rannsachadh gun do dh’àrdaich neart buaidh, neart tensile, agus sìneadh aig briseadh measgachaidhean nano-calcium carbonate agus SBS/polyethylene dùmhlachd àrd le àrdachadh ann an nano-calcium carbonate. Tha na h-atharrachaidhean ann am bloigh mais uile a’ sealltainn atharrachadh parabolic le fosgladh sìos. Leis gu bheil feartan buaidh, neart tensile, agus sìneadh aig briseadh nam measgachaidhean ag atharrachadh gu bunaiteach aig an aon àm, faodar a cho-dhùnadh gum faod nano-calcium carbonate na measgachaidhean a dhèanamh nas cruaidhe agus nas làidire. Tha coileanadh iomlan a’ mheasgachaidh as fheàrr nuair a ruigeas bloigh mais nano-calcium carbonate 15% de mhais iomlan a’ mheasgachaidh.

Rinn Zhang Xiaoqian et al. measgachadh de dhiofar chuibhreannan de shnàithleanan CaCO3 le flùr fiodha agus HDPE gus stuthan co-dhèanta CaCO3/HDPE/flùr fiodha ullachadh. Tha an rannsachadh aca a’ sealltainn nuair a tha an ìre de CaCO3 air a chur ris aig 7%, gu bheil an neart tensile a’ ruighinn luach as àirde de 28.3MPa. An coimeas ri stuth co-dhèanta HDPE/pùdar fiodha (19.7MPa), tha e air a mheudachadh le 43.7%, agus tha an neart lùbadh agus buaidh air a mheudachadh le 19.2% agus 20.1%.