Od základů po průlom: Vědecká logika úpravy odolnosti proti vysoké teplotě PP
Tepelná odolnost čistého PP je omezena amorfní oblastí ve své polokrystalické struktuře. Když se teplota přiblíží k teplotě přechodu skleněného přechodu (asi -10 ° C až 20 ° C), segmenty molekulárního řetězce se začnou násilně pohybovat, což způsobuje změkčení materiálu. Jádrem projektu modifikace je vytvoření systému dvojité obrany: Na jedné straně se fyzická výztuž používá k omezení pohybu molekulárních řetězců a na druhé straně se chemická stabilizace používá ke zpoždění tepelné oxidační degradace. Například teplota deformace tepelné deformace kompozitních materiálů PP s 30% přidaným skleněným vláknem může skočit ze 100 ° C čistého PP na více než 160 ° C. Skleněná vlákna tvoří během zpracování taveniny trojrozměrnou strukturu oka, stejně jako implantování „zesílené ocelové kostru“ do plastové matrice. I při vysokých teplotách mohou tato tuhá vlákna účinně bránit skluzu a tečení PP modifikované inženýrské plasty . Ještě chytřeji, některé schémata modifikace používají technologii povrchové úpravy k natáčení vnější vrstvy skleněných vláken se silanovými spojovacími látkami, takže jsou chemicky spojena s maticí PP, což dále zlepšuje sílu vazby mezifázu.
Hra a integrace více technických tras
V průmyslové praxi není modifikace odolnosti vysokých teplot přehlídkou jediné technologie, ale symfonií více prostředků. Vezmeme -li jako příklad, je tradiční kovové části, které jsou příkladem, těžké a snadno se korodují. Když je přijat roztok slitiny PP/PA, vysoký bod tání nylonu (bod tání PA66 265 ° C) a tekutost zpracování PP se navzájem doplňuje. Prostřednictvím dynamické vulkanizační technologie se v PP matrici dispergovaly zesítěné PA částice o velikosti mikronu, což nejen zachovává účinnost pp vstřikování, ale také udržuje materiál dostatečně rigidní při 140 ° C. Více špičkové nanokompozitní technologie se pokouší zavést vrstvené silikáty. Když jsou vločky nanoklay dispergovány v matici PP v exfoliované podobě, pouze 5% množství přidání může zvýšit teplotu deformace tepelné deformace o 30 ° C. Tento „nano efekt“ pochází z klikaté bariéry hliněných vloček k difúzní dráze plynu, což výrazně zpožďuje proces stárnutí tepelné oxidace.
Vývoj výkonu při přísném ověření
Skutečný scénář aplikace testuje materiál daleko za hranice laboratorních testovacích podmínek. Vývojový případ potrubí turbodmychadla německé automobilové společnosti je docela reprezentativní: za provozní teploty 140 ° C a tlakem pulsu 0,8 MPA může běžné PP materiály trvat pouze 500 hodin, než se objeví praskliny, zatímco speciální materiál PP s antioxidačními kompozitními kompozitními kompozitními kompozitními modifikacemi. Důvodem je zvláštní kombinace stabilizátorů a inhibitorů mědi a inhibitorů mědi ve vzorci, které zachycují volné radikály jako „molekulární stráže“ a odřízly reakci tepelného oxidačního řetězce. Zkušební údaje třetí strany ukazují, že po 1000 hodinách tepelného stárnutí při 150 ° C přesahuje míra pevnosti v tahu u modifikovaného PP 85%, což je ve srovnání s nemodifikovanými materiály téměř zdvojnásobeno. Tato stabilita je obzvláště kritická ve skořápce baterie nových energetických vozidel-kompozitní materiály PP s plamenem musí nejen procházet certifikací UL94 V-0, ale také odolávat krátkodobému dopadu na vysokou teplotu 300 ° C v okamžiku tepelného útěku baterie. V této době bude intudenty retardéru v materiálu rychle vytvořit hustou vrstvu uhlíku pro izolaci kyslíku a přenosu tepla.
Budoucí bojiště: Od zlepšení výkonu po inovace systému
S popularizací 800 V vysokopěťových platforem a integrovaných systémů elektrického pohonu se požadavky na odpor teploty automobilů pro inženýrské plasty pohybují ze 150 ° C na prahovou hodnotu 180 ° C. To vytvořilo rušivější strategii modifikace: technologie „polymerace in-situ“ vyvinutá japonskou společností s materiálem přímo štěpují maleické anhydridové skupiny na molekulárním řetězci PP za vzniku kovalentní vazby s uhlíkovým vláknem. Tento kompozit molekulární úrovně umožňuje teplotě tepelné deformace materiálu překročit 190 ° C. Současně výzkum a vývoj tepelných rezistentních látek na bázi biologických základů přepisuje pravidla průmyslu polyfenolu přirozené antioxidanty extrahované z ligninu nejen stejnou účinnost proti stárnutí jako tradiční BHT, ale také snižuje 62% škodlivých emisí plynu během rány. Pozornost si zaslouží pronikání digitální technologie. Evropská laboratoř použila algoritmus strojového učení k prověřování optimálního skleněného vlákna/slída/uhlíkového nanotrubice ternární sloučeniny za pouhé tři měsíce, čímž se komprimoval tradiční vývojový cyklus, který vyžaduje několik let iterace o 80%.
