1. Johdanto
Suunnittelumuotoja niiden erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien, lämmönkestävyyden ja ulottuvuuden stabiilisuuden vuoksi käytetään laajasti auto-, elektroniikassa, kodinkoneissa, ilmailu- ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Teollisuuspäivitysten ja yhä monimutkaisempien sovellusympäristöjen avulla perinteiset tekniikan muovit kamppailevat tiettyjen suorituskykyvaatimusten, kuten riittämättömän voiman, rajoitetun korkean lämpötilan vastustuskyvyn ja huonon liekinestojen vähentämisen vastaamiseksi. Näiden haasteiden ratkaisemiseksi on syntynyt muokattu tekniikka muovit. Suunnittelumuotojen muutokset fysikaalisilla tai kemiallisilla keinoilla, kuten vahvistus, karkaisu, liekinesto, sähkönjohtavuus ja lämmönjohtavuus, ei vain paranna niiden suorituskykyä, vaan myös laajentavat niiden sovelluksia, joista tulee avainkehityssuunta materiaaliteollisuudessa.
2. Tärkeimmät suorituskyvyn parannukset Muokatut tekniikan muovit
Mekaanisten ominaisuuksien parantaminen
Vahvistuslujuus ja jäykkyys: Yleinen menetelmä on lisätä lasikuitua (GF), hiilikuitua (CF) tai mineraalitäyteaineita. Nämä vahvistukset parantavat muovien vetolujuutta, taivutusmoduulia ja mittakaatiivisuutta. Esimerkiksi lasikuituvahvistettua nylonia (PA-GF) käytetään laajasti autokoteloissa ja vaihteissa. Kovaisuuden ja iskunkestävyyden parantaminen: Kumin karkaisu (kuten EPDM ja EPR), kopolymeroinnin modifikaatio tai sekoittaminen elastomeerien kanssa voivat parantaa muovin hauretta, parantaa vaikutusvoimaa ja parantaa suorituskykyä alhaisissa lämpötiloissa ja haastavissa ympäristöissä.
Lämmön suorituskyvyn optimointi
Korkean lämpötilan resistenssin parantaminen: molekyylirakenteen suunnittelu, aromaattisten rengasrakenteiden käyttöönotto ja erittäin lämpö stabiilien täyteaineiden lisääminen voivat merkittävästi lisätä muovien lämmön vääristymisen lämpötilaa (HDT). Esimerkiksi PPS: tä ja PEEK: ta käytetään laajasti huippuluokan elektroniikassa ja ilmailu- ja ilmailu-
Lämpöjohtavuuden parantaminen: Lämpöjohtavien täyteaineiden, kuten metallijauheen, piinitridin ja grafeenin, lisääminen voi parantaa muovien lämmönjohtavuutta, mikä mahdollistaa niiden käytön sovelluksissa, kuten LED -valaistus ja akun jäähdytysjärjestelmät.
Liekinesto
Halogeenipohjaiset liekinestoaineet: Vaikka ne ovat tehokkaita, ne aiheuttavat ympäristöä koskevia huolenaiheita ja ovat tällä hetkellä vähentymässä käytössä.
Halogeenittomat liekinestoaineet: fosforipohjaiset, typpipohjaiset ja epäorgaaniset hydroksidipohjaiset liekinestoaineet ovat ympäristöystävällisempiä ja täyttävät EU: n säännökset, kuten ROHS ja Reach. Liekki-hävittämättömät muokatut materiaalit ovat erityisen tärkeitä elektroniikan ja autojen sisätilojen aloilla. Sähköominaisuudet
ERISUUS: Puku ja käyttämällä erikoistuneita täyteaineita muovit voivat ylläpitää erinomaisia eristysominaisuuksia ja niitä käytetään sähköisissä koteloissa ja moottorin eristyskomponenteissa.
Johtavat ominaisuudet: Lisäämällä hiilinanoputkia (CNT), grafeenia tai metallikuituja, johtavia tai antistaattisia modifioituja muoveja voidaan tuottaa elektronista ja sähköistä suojausta varten.
Ympäristönsuojelu ja kestävyys
Biopohjaiset muokatut muovit: Esimerkiksi PLA-pohjaiset tekniikan muovit voivat korvata osittain petrokemian pohjaisen tekniikan muovit.
Kierrätettävyys ja matalan VOC-modifikaatio: Halogeenittoman liekinesto, raskasmetallivapaita lisäaineita ja fyysistä sekoitustekniikkaa, muokatut tekniikan muovit ovat enemmän vihreiden ympäristötrendien mukaisia.
3. Muokatun tekniikan muovien tyypilliset sovellukset
Autoteollisuus
Kevyt: Auton osat korvaavat vähitellen metallia muoveilla ajoneuvon painon vähentämiseksi ja polttoainetalouden parantamiseksi. Esimerkiksi lasikuituvahvistettu PA ja PBT käytetään laajasti moottorihuveissa, imusarjoissa, ovenkahvoissa jne.
Uudet energiaajoneuvot: Akkumoduulit, latausportit ja kevyet ajoneuvokappaleet asettavat kaikki korkeammat vaatimukset liekinlämpölle, lämmönkestävälle ja termisesti johtaville muoveille. Elektroniikka ja sähköinen
Erittäin lämmönkestävät, liekinlämpö- ja eristävä muovit ovat ensisijaisia materiaaleja sähkökytkimille, pistorasioille, kaapelikalvoille ja elektronisille laitteen koteloille.
5G: n ja uuden energiateollisuuden kehityksen myötä korkean taajuuden, matalan dielektrisen vakion (DK) ja matalan dielektrisen menetyksen (DF) modifioidun muovin kysyntä kasvaa nopeasti.
Kodinkoneet ja kulutustavarat
Modifioitu tekniikan muovien tasapaino estetiikka, mekaaninen lujuus ja kestävyys. Esimerkiksi ABS/PC -seoksia käytetään laajasti televisiokoteloissa, jääkaappiovissa ja pölynimurin koteloissa.
Ilmailu-
Suorituskykyiset muokatut tekniikan muovit, kuten PEEK ja PPS, ylläpitävät vakaata suorituskykyä korkean lämpötilan, korkeapaine- ja erittäin syövyttävissä ympäristöissä, mikä vähentää merkittävästi lentokoneiden rakennepainoa.
Lääkinnälliset laitteet
Modifioituja materiaaleja, kuten PC ja POM
4. Tulevaisuuden kehityssuuntaukset
Monitoiminen integrointi: Tulevat muutokset keskittyvät paitsi yhden suorituskyvyn parantamiseen, mutta pyrkivät myös kattavaan mekaanisen, liekinkestävän, lämmönkestävän, lämpöjohtavan ja sähköisen ominaisuuden tasapainon. Nanoteknologia ja älykkäät täyteaineet: nanomateriaalien (kuten grafeenin, CNT: n ja nanosiliconin) lisääminen ei vain paranna merkittävästi suorituskykyä, vaan myös mahdollisesti antaa älykkäitä funktioita (kuten itseparannusta ja sensaattoa).
Vihreä ja kestävä kehitys: Biopohjaisiin materiaaleihin perustuva muokattu tekniikka muovista tulee tärkeä vaihtoehto perinteiselle petrokemialliselle muoville.
Kustannustehokkuus ja skaalautuvuus: Suorituskyvyn parantaminen samalla kustannusten vähentäminen ja laajamittaisen sovelluksen saavuttaminen ovat avain tulevaisuuden teollistumiseen.
