{"id":1084,"date":"2021-08-28T16:47:43","date_gmt":"2021-08-28T08:47:43","guid":{"rendered":"https:\/\/wanda-chemical.com\/?p=1084"},"modified":"2025-08-08T18:00:01","modified_gmt":"2025-08-08T10:00:01","slug":"hows-the-process-technology-affect-the-properties-of-polycarbonate-composites","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/hows-the-process-technology-affect-the-properties-of-polycarbonate-composites\/","title":{"rendered":"Wie beeinflusst die Prozesstechnologie die Eigenschaften von Polycarbonat-Verbundwerkstoffen?"},"content":{"rendered":"

Die Verbundwerkstofftechnologie ist eine wichtige Technologie, die in den letzten Jahren im Bereich der Polymermodifikation entwickelt wurde. Die Zugabe eines Lichtdiffusors zur Polymermatrix durch verschiedene Verarbeitungsprozesse hat Auswirkungen auf die Eigenschaften der Materialien. Dar\u00fcber hinaus liegt es auf der Hand, dass die Kosten bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen durch die direkte Zugabe erheblich steigen. Daher kann die Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Verarbeitungsprozesse auf die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe dazu beitragen, die Eigenschaften der Werkstoffe zu verbessern und die Kosten zu senken. In dieser Arbeit wurde KMP590 mit einer Partikelgr\u00f6\u00dfe von 2,2 um als PC-F\u00fcllstoff verwendet, und die Auswirkungen verschiedener Verarbeitungsprozesse auf die optischen Eigenschaften und die Mikromorphologie der Verbundwerkstoffe wurden untersucht, indem verschiedene Verarbeitungsprozesse ge\u00e4ndert und mit der Doppelschnecken-Masterbatch-Methode verglichen wurden.<\/p>\n\n\n\n

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3.1 Versuchsmaterialien und Ausr\u00fcstung<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

3.2 Instrumente und Ausr\u00fcstung<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Elektrothermischer Ofen, Doppelschneckenextruder, Kunststoffgranulator, Kunststoffspritzgie\u00dfmaschine, Lichtdurchl\u00e4ssigkeits-\/Beschlagspr\u00fcfger\u00e4t, Einschneckenextruder, Schleifmaschine, elektrooptische Analysenwaage<\/p>\n\n\n\n

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2 Probenvorbereitung<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Direkte Zugabe-Methode: direkt die Mischung aus PC und Foto-Diffusor in den Doppelschneckenextruder, um die Partikel (PC-kmp590-d-x, PC-kmp590-ti-d-x, X ist der Inhalt der Foto-Diffusor hinzugef\u00fcgt, der Inhalt der Tio2 ist unver\u00e4ndert, es ist 0.05% die ganze Zeit, Extrusionsprozess, die Temperatur von einer Zone ist 210 \u00b0 C, die Temperatur von zwei Zonen ist 230 \u00b0 C, die Temperatur von drei Zonen ist 240 \u00b0 C, die Temperatur von vier Zonen ist 240 \u00b0 C, die Temperatur von f\u00fcnf Zonen ist 240 \u00b0 C<\/p>\n\n\n\n

240 \u00b0C, 6-Zonen-Temperatur 240 \u00b0C, 7-Zonen-Temperatur 250 \u00b0C, Rotationsgeschwindigkeit 100-500 U\/min. Nachdem die Partikel getrocknet sind, wird der Einspritzvorgang auf der Spritzgie\u00dfmaschine getestet. Die Temperatur der Spritzgie\u00dfmaschine wird auf 315 \u00b0C in Zone 1, 320 \u00b0C in Zone 2, 320 \u00b0C in Zone 3 und 325 \u00b0C in Zone 4 eingestellt. Nach Abschluss des Spritzgie\u00dfvorgangs wird die Verzahnung auf ihre Leistungsf\u00e4higkeit gepr\u00fcft.<\/p>\n\n\n\n

Einschnecken-Masterbatch-Methode: Genaues Abwiegen jeder Rohstoffzusammensetzung nach Gewichtsprozent, nach vollst\u00e4ndigem Mischen von Polycarbonat und Lichtdiffusor (1:10), Hinzuf\u00fcgen von Mischer, Mischen f\u00fcr 8 Minuten, Abk\u00fchlen, Zerkleinern mit dem Brecher zur Herstellung von lichtdiffusionsf\u00e4higem Masterbatch MKMP590, der Innenmischer wird auf 230 \u00b0C in Zone eins, 240 \u00b0C in Zone zwei und 250 \u00b0C in Zone drei eingestellt. Die PC-MKMP590-X-Verbundpartikel wurden durch Mischen von Polycarbonat und lichtdiffusionsf\u00e4higem Masterbatch in einem Einschneckenextruder hergestellt, wobei jede Rohstoffzusammensetzung entsprechend dem Gewichtsprozentsatz der in Tabelle 3.3 angegebenen Formel genau abgewogen wurde. Die Temperatur des Extruders wurde in 41 Bereichen auf 230 \u00b0C eingestellt, die Temperatur der zweiten Zone betr\u00e4gt 250 \u00b0C, die Temperatur der dritten Zone betr\u00e4gt 250 \u00b0C, die Temperatur der vierten Zone betr\u00e4gt 250 \u00b0C, die Temperatur der f\u00fcnften Zone betr\u00e4gt 260 \u00b0C, die Temperatur der sechsten Zone betr\u00e4gt 260 \u00b0C, die Temperatur der siebten Zone betr\u00e4gt 260 \u00b0C, die Temperatur des D\u00fcsenkopfes betr\u00e4gt 260 \u00b0C, die Drehgeschwindigkeit betr\u00e4gt 80-500 U\/min. Nachdem die Partikel getrocknet sind, werden sie in die Spritzgie\u00dfmaschine eingespritzt, um den Pr\u00fcfmusterstreifen zu bilden. Die Temperatur der Spritzgie\u00dfmaschine wird auf 335 \u00b0C in Zone 1, 350 \u00b0C in Zone 2, 350 \u00b0C in Zone 3 und 355 \u00b0C in Zone 4 eingestellt. Nach Abschluss des Spritzgie\u00dfvorgangs wird die Verzahnung auf ihre Leistungsf\u00e4higkeit gepr\u00fcft.<\/p>\n\n\n\n

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Tabelle 3.3 Experimentelle Formel f\u00fcr PC\/KMP590-Verbundwerkstoff<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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3.3 Pr\u00fcfung und Charakterisierung.<\/strong>
1. Optische Pr\u00fcfung.<\/strong><\/span>
Mit Lichtdurchl\u00e4ssigkeit\/Haze-Tester (EEL57D, Shanghai Precision instrument Co., Ltd.), Test nach GB\/T0-2008, Probengr\u00f6\u00dfe 50mm X 50mm X2mm, Formel siehe 2-1 ~ 2-2.<\/p>\n\n\n\n

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2. Charakterisierung des Mikrogef\u00fcges.<\/span><\/strong>
Das Dispersionsverhalten des Lichtdiffusionsmittels in der PC-Matrix wurde mit dem Rasterelektronenmikroskop beobachtet. Die Splines wurden etwa 5 Minuten lang in fl\u00fcssigem Stickstoff abgek\u00fchlt und dann manuell abgeschreckt, der Querschnitt wurde abgeschnitten und auf Glasobjekttr\u00e4ger geklebt und dann nach dem Goldspr\u00fchen beobachtet.<\/p>\n\n\n\n

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3. Verbrennungsr\u00fcckstandstest<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Genaues Abwiegen einer bestimmten Menge Lichtdiffusions-Masterbatch und anschlie\u00dfendes Einlegen in den Widerstandsofen, der nach dem Abwiegen 4 Stunden lang bei 600 \u00b0C brennt, wodurch der Verbrennungsr\u00fcckstand bestimmt wird.<\/p>\n\n\n\n

Tats\u00e4chlicher Gehalt% = Menge nach der Verbrennung\/Brennmenge vor der Verbrennung * 100%<\/p>\n\n\n\n

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4. Abweichungsanalyse.<\/span><\/strong>
Die Abweichung allgemeiner Daten kann in eine durchschnittliche Abweichung und eine Standardabweichung unterteilt werden. Die durchschnittliche Abweichung ist auch als arithmetische Mittelwertabweichung bekannt und wird wie folgt ausgedr\u00fcckt:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

In der Formel ist D die durchschnittliche Abweichung, x ist der Wert eines beliebigen Messergebnisses, x ist der Durchschnittswert von N Messergebnissen. Es ist einfach, die durchschnittliche Abweichung zu verwenden, um die Pr\u00e4zision auszudr\u00fccken, aber eine gro\u00dfe Abweichung kann keine angemessene Antwort liefern.<\/p>\n\n\n\n

Die Standardabweichung ist empfindlicher als die durchschnittliche Abweichung, um das Vorhandensein einer gro\u00dfen Abweichung widerzuspiegeln, so dass sie die Pr\u00e4zision der Messung besser wiedergeben kann:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

In der Formel ist S die Standardabweichung, x ist der Wert eines beliebigen Messergebnisses und x ist der Durchschnittswert von N Messungen.<\/p>\n\n\n\n

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3.4 Ergebnisse und Diskussion<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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3.4.1 Tabelle 3.4 Experimentelle Daten des kalzinierten Masterbatch-R\u00fcckstands<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Masterbatch<\/td>\u00a0Theoretischer Inhalt<\/td>Tats\u00e4chlicher Inhalt<\/td><\/tr>
mKMP590<\/td>10wt%<\/td>9.51wt%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Tabelle 3.4 Experimentelle Daten <\/strong>des Z\u00fcndr\u00fcckstands des mit dem Innenmischer hergestellten Lichtdiffusions-Masterbatches. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, liegt der tats\u00e4chliche Anteil des Lichtdiffusors im Lichtdiffusor-Masterbatch nahe am theoretischen Anteil (der Fehlerbereich betr\u00e4gt weniger als 0,6%). Der Anteil des Lichtdiffusors im Masterbatch MKMP590 betr\u00e4gt 9,51 wt%, so dass der Anteil des Lichtdiffusors im PC-Lichtdiffusor genauer ist.<\/p>\n\n\n\n

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Analyse der optischen Eigenschaften von 3.4.2 optischen Diffusionskompositen<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Abb. 3.1, Abb. 3.2, Abb. 3.3 und Abb. 3.<\/strong>4 sind die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und die Schleieranalyse von KMP590 und KMP590\/Tio2-Lichtstreuungsverbundwerkstoffen, die nach der Direktadditionsmethode hergestellt wurden.<\/p>\n\n\n\n

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Wie in Abb. 3.1 dargestellt<\/strong>Der Transmissionsgrad des Verbundwerkstoffs nimmt mit der Erh\u00f6hung des KMP590-Gehalts ab. Wenn der KMP590-Gehalt 2,0% erreicht, betr\u00e4gt der Transmissionsgrad 56,5% und die durchschnittliche Abweichung von wiederholten Experimenten 2,509%-3,0309%. Wenn der KMP590-Gehalt 2,0% erreicht, betr\u00e4gt der Fogging-Grad 90,2%, die durchschnittliche Abweichung von wiederholten Proben reicht von 1,720% bis 3,004%, und die Standardabweichung reicht von 3,105% bis 4,532%. Die Daten der wiederholten Versuche zeigten, dass die direkte Zugabemethode instabil war, die wiederholte Datenabweichung war gro\u00df, die wiederholten Versuchsdaten \u00fcberschnitten sich nicht, die durchschnittliche Abweichung und die Standardabweichung waren alle gr\u00f6\u00dfer als die wiederholte Abweichung der Doppelschnecken-Bar-Masterbatch-Verarbeitungsmethode, die etwa 2,00% mehr war.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Abb. 3.3 zeigt, dass<\/strong> Die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit des Verbundwerkstoffs nimmt mit der Erh\u00f6hung des KMP590-Gehalts ab. Wenn der KMP590-Gehalt 2,0% betr\u00e4gt, liegt der Transmissionsgrad bei 55,4%. Die durchschnittliche Abweichung der wiederholten Versuche liegt zwischen 2,467% und 3,789%, die Standardabweichung reicht von 3,504% bis 4,526%. Wie aus Abb. 3.4 ersichtlich ist, steigt mit der Erh\u00f6hung des KMP590-Gehalts die Nebelbildung des Verbundwerkstoffs. Wenn der KMP590-Gehalt 2,0% erreicht, betr\u00e4gt der Nebel 90,8% und die durchschnittliche Abweichung der wiederholten Versuche liegt zwischen 2,072% und 3,453%, die Standardabweichung reicht von 3,204% bis 4,532. Die wiederholten experimentellen Daten zeigten, dass das direkte Additionsverfahren instabil war, die Abweichung der Wiederholungszahl war gro\u00df, die durchschnittliche Abweichung und die Standardabweichung waren viel gr\u00f6\u00dfer als die des Doppelschnecken-Masterbatch-Verfahrens, die etwa 2,00% mehr war.<\/p>\n\n\n\n

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Die Abbildungen 3.5 und 3.6 zeigen <\/strong>Analyse der Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und der Tr\u00fcbung des mit der Einschnecken-Masterbatch-Methode hergestellten lichtstreuenden Verbundstoffs<\/p>\n\n\n\n

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Wie in Abbildung 3.5 dargestellt<\/strong>Mit steigendem KMP590-Gehalt nimmt die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit des Verbundwerkstoffs ab. Wenn der KMP590-Gehalt 2,0% erreicht, betr\u00e4gt die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit 54,9%. Die durchschnittliche Abweichung der wiederholten Experimente betr\u00e4gt 0,817%-2,789%, und die Standardabweichung betr\u00e4gt 0,992%-3,542%. Wie aus Abbildung 3.6 ersichtlich ist, nimmt die Tr\u00fcbung des Verbundwerkstoffs mit steigendem KMP590-Gehalt zu. Wenn der KMP590-Gehalt 2,0% erreicht, betr\u00e4gt die Tr\u00fcbung 91,8%. Die durchschnittliche Abweichung der wiederholten Experimente betr\u00e4gt 0,887% 1,241%, und die Standardabweichung betr\u00e4gt 1,064% 1,741%. Die wiederholten Versuchsdaten zeigen, dass die Prozessstabilit\u00e4t der Einschnecken-Masterbatch-Methode gut ist, und die durchschnittliche Abweichung und die Standardabweichung der wiederholten Daten sind etwas schlechter als die der Zweischnecken-Masterbatch-Verarbeitungsmethode, was etwa 1,00% mehr ist als die der Zweischnecken-Masterbatch-Verarbeitungsmethode.<\/p>\n\n\n\n

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3.4.3 REM-Bildanalyse von optischen Diffusionsverbundwerkstoffen.<\/span><\/strong>
Ob der optische Diffusor gleichm\u00e4\u00dfig in der PC-Matrix dispergiert ist, ist einer der wichtigen Faktoren, die die optischen Eigenschaften von PC-Verbundwerkstoffen beeinflussen. Die REM-Bilder von Lichtdiffusions-Verbundwerkstoffen, die mit verschiedenen Verarbeitungsprozessen hergestellt wurden, wurden analysiert.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Die REM-Aufnahme des Querschnitts der nach verschiedenen Verfahren hergestellten Verbundwerkstoffe ist in Abbildung 3.6 dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass das Lichtdiffusionsmittel gleichm\u00e4\u00dfig in der PC-Matrix dispergiert ist und die Form des Lichtdiffusionsmittels intakt bleibt, wenn das durch den dichten Mischmechanismus hergestellte Masterbatch mit PC compoundiert wird, w\u00e4hrend das REM-Bild des durch die direkte Zugabemethode hergestellten Verbundwerkstoffs zeigt, dass das Lichtdiffusionsmittel nicht gut in der PC-Matrix dispergiert ist und das Lichtdiffusionsmittel ein Agglomerationsph\u00e4nomen aufweist, das dem in der Literatur beschriebenen \u00e4hnlich ist.<\/p>\n\n\n\n

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3.5 Zusammenfassung dieses Kapitels.<\/span><\/strong>
In diesem Kapitel wurden die Auswirkungen verschiedener Verarbeitungsprozesse auf die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe er\u00f6rtert. Die optischen Eigenschaften und die Prozessstabilit\u00e4t der drei Arten von Verbundwerkstoffen wurden mit der Methode der direkten Zugabe, der Ein-Schnecken-Masterbatch-Methode und der Zwei-Schnecken-Masterbatch-Methode untersucht.<\/p>\n\n\n\n


1.\u00a0F\u00fcr die nach der Direktadditionsmethode hergestellten Lichtdiffusionskomposite<\/strong>Mit der Erh\u00f6hung der Lichtdiffusionsdosis sank die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit der Verbundwerkstoffe auf 56,5%, und die Tr\u00fcbung stieg auf 90,2%. Aus den wiederholten experimentellen Daten geht hervor, dass der direkte Additionsprozess sehr instabil ist und die Datenabweichung gro\u00df ist. Die Standardabweichung liegt zwischen 2,509% und 4,532%. Die REM-Analyse der Verbundwerkstoffe zeigt, dass das Lichtdiffusionsmittel nicht gut in der PC-Matrix dispergiert ist und dass es ein Ph\u00e4nomen der Agglomeration gibt.<\/p>\n\n\n\n

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2. Die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit der Komposite sank auf 54,9% und der Nebel stieg auf 91,8% mit der Erh\u00f6hung der Lichtstreuungsdosis<\/strong>und die Prozessstabilit\u00e4t der Verbundwerkstoffe durch das Ein-Schrauben-Masterbatch-Verfahren war gut, die Standardabweichung liegt zwischen 0,922% und 3,542%. Die REM-Analyse des Verbundwerkstoffs ergab, dass die Dispersion des Lichtdiffusors in der PC-Matrix gut war, die Form des Lichtdiffusors war gut, und es gab keine Agglomeration.<\/p>\n\n\n\n

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Im Vergleich zu dem mit der Doppelschnecken-Masterbatch-Methode hergestellten Verbundwerkstoff liegt die Standardabweichung des wiederholten Versuchs bei der Doppelschnecken-Masterbatch-Methode zwischen 0,265% und 2,469%, bei der Einzelschnecken-Masterbatch-Methode zwischen 0,992% und 3,542% und bei der Direktmethode zwischen 2,509% und 4,532%. Abschlie\u00dfend l\u00e4sst sich feststellen, dass unter den drei Verarbeitungsverfahren die Abweichung bei der Doppelschnecken-Masterbatch-Methode am geringsten ist und der Prozess am stabilsten ist.<\/p>\n\n\n\n

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Entsprechend den Auswirkungen der verschiedenen Verarbeitungsprozesse auf die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe wurden die optischen Eigenschaften und die Prozessstabilit\u00e4t der drei Arten von Verbundwerkstoffen mit der Direktzugabemethode, der Ein-Schnecken-Master-Batch-Methode und der Zwei-Schnecken-Master-Batch-Methode untersucht.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1100,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[62],"tags":[],"class_list":["post-1084","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-professional-knowledge"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1084"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1102,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084\/revisions\/1102"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1100"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1084"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1084"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1084"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}