{"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\/es\/hows-the-process-technology-affect-the-properties-of-polycarbonate-composites\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo afecta la tecnolog\u00eda del proceso a las propiedades de los compuestos de policarbonato?"},"content":{"rendered":"

La tecnolog\u00eda de compuestos es una importante tecnolog\u00eda desarrollada en los \u00faltimos a\u00f1os en el campo de la modificaci\u00f3n de pol\u00edmeros. La adici\u00f3n de un difusor de luz a la matriz polim\u00e9rica mediante distintos procesos de transformaci\u00f3n repercutir\u00e1 en las propiedades de los materiales. Adem\u00e1s, en la producci\u00f3n real, es obvio que el coste aumentar\u00e1 enormemente si se utiliza el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa para preparar los materiales compuestos. Por lo tanto, el estudio de los efectos de los diferentes procesos de transformaci\u00f3n en las propiedades de los materiales compuestos puede lograr el prop\u00f3sito de mejorar las propiedades de los materiales y reducir el coste. En este trabajo, se utiliz\u00f3 el KMP590 con un tama\u00f1o de part\u00edcula de 2,2um como relleno del PC, y se estudiaron los efectos de diferentes procesos de procesado sobre las propiedades \u00f3pticas y la micromorfolog\u00eda de los materiales compuestos cambiando diferentes procesos de procesado y compar\u00e1ndolos con el m\u00e9todo de masterbatch de doble tornillo.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

3.1 materiales y equipos experimentales<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

3.2 Instrumentos y equipos<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Horno electrot\u00e9rmico, extrusora de doble husillo, granuladora de pl\u00e1sticos, m\u00e1quina de moldeo por inyecci\u00f3n de pl\u00e1sticos, comprobador de transmitancia luminosa\/niebla, extrusora monohusillo, trituradora, balanza anal\u00edtica electro\u00f3ptica<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

2 preparaci\u00f3n de la muestra<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

M\u00e9todo de adici\u00f3n directa: poner directamente la mezcla de PC y foto-difusor en la extrusora de doble husillo para preparar las part\u00edculas (PC-kmp590-d-x, PC-kmp590-ti-d-x, X es el contenido de foto-difusor a\u00f1adido, el contenido de Tio2 no se modifica, es 0.05% todo el tiempo, el proceso de extrusi\u00f3n, la temperatura de una zona es de 210 \u00b0 C, la temperatura de dos zonas es de 230 \u00b0 C, la temperatura de tres zonas es de 240 \u00b0 C, la temperatura de cuatro zonas es de 240 \u00b0 C, la temperatura de cinco zonas es de 240 \u00b0 C<\/p>\n\n\n\n

240 \u00b0C, temperatura de 6 zonas 240 \u00b0C, temperatura de 7 zonas 250 \u00b0C, velocidad de rotaci\u00f3n 100-500 r\/min. Despu\u00e9s de secar las part\u00edculas, se prueba el proceso de inyecci\u00f3n en la m\u00e1quina de moldeo por inyecci\u00f3n. La temperatura de la m\u00e1quina de moldeo por inyecci\u00f3n se establece como 315 \u00b0 C en la zona 1,320 \u00b0 C en la zona 2,320 \u00b0 C en la zona 3 y 325 \u00b0 C en la zona 4. Una vez finalizado el moldeo por inyecci\u00f3n, se comprueba el rendimiento del spline.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e9todo de masterbatch de tornillo simple: se pesa con precisi\u00f3n cada composici\u00f3n de materia prima seg\u00fan el porcentaje en peso, despu\u00e9s de mezclar completamente el policarbonato y el difusor de luz (1:10) , se a\u00f1ade el mezclador, se mezcla durante 8 minutos, se enfr\u00eda, se tritura con la trituradora para preparar el masterbatch difusor de luz MKMP590, el mezclador interno se ajusta a 230 \u00b0C en la zona uno, 240 \u00b0C en la zona dos y 250 \u00b0C en la zona tres. Se pes\u00f3 con precisi\u00f3n cada composici\u00f3n de materia prima seg\u00fan el porcentaje en peso de la f\u00f3rmula indicada en la tabla 3.3, se prepararon las part\u00edculas compuestas PC-MKMP590-X mezclando policarbonato y masterbatch difusible a la luz en una extrusora de un solo tornillo. La temperatura de la extrusora se fij\u00f3 en 230 \u00b0C en 41 regiones, la temperatura de la segunda zona es de 250 \u00b0C, la temperatura de la tercera zona es de 250 \u00b0C, la temperatura de la cuarta zona es de 250 \u00b0C, la temperatura de la quinta zona es de 260 \u00b0C, la temperatura de la sexta zona es de 260 \u00b0C, la temperatura de la s\u00e9ptima zona es de 260 \u00b0C, la temperatura del cabezal es de 260 \u00b0C, la velocidad de rotaci\u00f3n es de 80-500 r\/min. Despu\u00e9s de secar las part\u00edculas, se inyectan en la m\u00e1quina de moldeo por inyecci\u00f3n para formar la tira de muestra de ensayo. La temperatura de la m\u00e1quina de moldeo por inyecci\u00f3n se establece como 335 \u00b0 C en la zona 1,350 \u00b0 C en la zona 2,350 \u00b0 C en la zona 3 y 355 \u00b0 C en la zona 4. Una vez finalizado el moldeo por inyecci\u00f3n, se comprueba el rendimiento de la tira.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Tabla 3.3 F\u00f3rmula experimental del compuesto PC\/KMP590<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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

3.3 pruebas y caracterizaci\u00f3n.<\/strong>
1. Prueba \u00f3ptica.<\/strong><\/span>
Usando el probador de transmitancia de luz\/haze (EEL57D, Shanghai Precision instrument Co., Ltd.), prueba seg\u00fan GB\/T0-2008, tama\u00f1o de la muestra 50mm X 50mm X2mm, f\u00f3rmula ver 2-1 ~ 2-2.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

2. Caracterizaci\u00f3n de la microestructura.<\/span><\/strong>
El comportamiento de dispersi\u00f3n del agente difusor de luz en la matriz de PC se observ\u00f3 mediante microscopio electr\u00f3nico de barrido. Las estr\u00edas se enfriaron en nitr\u00f3geno l\u00edquido durante unos 5 minutos y, a continuaci\u00f3n, se templaron manualmente, se cort\u00f3 la secci\u00f3n transversal y se peg\u00f3 a los portaobjetos de vidrio, observ\u00e1ndose despu\u00e9s de la pulverizaci\u00f3n de oro.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

3. Prueba de residuos de quemaduras<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pesar con precisi\u00f3n una cierta cantidad de masterbatch de difusi\u00f3n de la luz y, a continuaci\u00f3n, introducirla en el horno de resistencia de tipo caja, quemarla a 600 \u00b0C durante 4 horas despu\u00e9s de haberla pesado, determinando as\u00ed el residuo de combusti\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Contenido real% = cantidad despu\u00e9s de la quema\/cantidad antes de la quema * 100%<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

4. An\u00e1lisis de desviaciones.<\/span><\/strong>
La desviaci\u00f3n de los datos generales puede dividirse en desviaci\u00f3n media y desviaci\u00f3n t\u00edpica. La desviaci\u00f3n media tambi\u00e9n se conoce como desviaci\u00f3n media aritm\u00e9tica, y su expresi\u00f3n es la siguiente:<\/p>\n\n\n\n

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

En la f\u00f3rmula, D es la desviaci\u00f3n media, x es el valor de cualquier resultado medido, x es el valor medio de N resultados medidos. Es sencillo utilizar la desviaci\u00f3n media para expresar la precisi\u00f3n, pero una desviaci\u00f3n grande no puede obtener una respuesta adecuada.<\/p>\n\n\n\n

La desviaci\u00f3n t\u00edpica es m\u00e1s sensible que la desviaci\u00f3n media para reflejar la existencia de la gran desviaci\u00f3n, por lo que puede reflejar mejor la precisi\u00f3n de la medici\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n

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

En la f\u00f3rmula, S es la desviaci\u00f3n t\u00edpica, x es el valor de cualquier resultado de medici\u00f3n y x es el valor medio de N mediciones.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

3.4 resultados y debate<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

3.4.1 Tabla 3.4 Datos experimentales del residuo calcinado del masterbatch<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Masterbatch<\/td>\u00a0Contenido te\u00f3rico<\/td>Contenido real<\/td><\/tr>
mKMP590<\/td>10wt%<\/td>9.51wt%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Tabla 3.4 datos experimentales <\/strong>del residuo de ignici\u00f3n del masterbatch difusor de luz preparado por el mezclador interno. Como puede observarse en el diagrama, la proporci\u00f3n real del fotodifusor en el masterbatch de fotodifusi\u00f3n se aproxima a la proporci\u00f3n te\u00f3rica (el margen de error es inferior a 0,6%) . El contenido de fotodifusor en el masterbatch MKMP590 es de 9,51 wt%, lo que hace que el contenido de fotodifusor en el fotodifusor PC sea m\u00e1s preciso.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

An\u00e1lisis de las propiedades \u00f3pticas de 3.4.2 materiales compuestos de difusi\u00f3n \u00f3ptica<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Fig. 3.1, fig. 3.2, fig. 3.3 y fig. 3.<\/strong>4 son los an\u00e1lisis de transmitancia y niebla del compuesto de difusi\u00f3n de luz KMP590, KMP590\/Tio2 preparado por el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n\n\n
\"\"
Como se muestra en la Fig. 3.1<\/strong>La transmitancia del material compuesto disminuye con el aumento del contenido de KMP590. Cuando el contenido de KMP590 alcanza 2,0%, la transmitancia es de 56,5% y la desviaci\u00f3n media de los experimentos repetidos es de 2,509%-3,0309% cuando el contenido de KMP590 alcanza 2,0%, el grado de empa\u00f1amiento es de 90,2%, la desviaci\u00f3n media de las muestras repetidas oscila entre 1,720% y 3,004%, y la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar oscila entre 3,105% y 4,532%. Los datos de los experimentos repetidos mostraron que el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa era inestable, la desviaci\u00f3n de los datos repetidos era grande, los datos de los experimentos repetidos no se cruzaban, la desviaci\u00f3n media y la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar eran todas mayores que la desviaci\u00f3n repetida del m\u00e9todo de procesamiento de masterbatch de barra de doble tornillo, que era de unos 2,00% m\u00e1s.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

La Fig. 3.3 muestra que<\/strong> la transmitancia del compuesto disminuye con el aumento del contenido de KMP590. Cuando el contenido de KMP590 es de 2,0%, la transmitancia es de 55,4%. La desviaci\u00f3n media de los experimentos repetidos est\u00e1 entre 2,467% y 3,789%, la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar oscila entre 3,504% y 4,526%. Como puede verse en la Fig. 3.4, con el aumento del contenido de KMP590, aumenta la niebla del material compuesto. Cuando el contenido de KMP590 alcanza 2,0%, la niebla es de 90,8% y la desviaci\u00f3n media de los experimentos repetidos est\u00e1 entre 2,072% y 3,453%, la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar oscil\u00f3 entre 3,204% y 4,532. Los datos experimentales repetidos mostraron que el proceso de adici\u00f3n directa era inestable, la desviaci\u00f3n del n\u00famero de repeticiones era grande, la desviaci\u00f3n media y la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar eran mucho mayores que las del proceso Masterbatch de doble tornillo, que era de unos 2,00% m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Las figuras 3.5 y 3.6 muestran <\/strong>an\u00e1lisis de la transmitancia y de la niebla del composite difuso a la luz preparado por el m\u00e9todo de masterbatch monohusillo<\/p>\n\n\n\n

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

Como se muestra en la figura 3.5<\/strong>Al aumentar el contenido de KMP590, disminuye la transmitancia luminosa del material compuesto. Cuando el contenido de KMP590 alcanza 2,0%, la transmitancia luminosa es de 54,9%. La desviaci\u00f3n media de los experimentos repetidos es de 0,817%-2,789%, y la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar es de 0,992%-3,542%. Como puede verse en la figura 3.6, con el aumento del contenido de KMP590, aumenta la turbidez del material compuesto. Cuando el contenido de KMP590 alcanza 2,0%, la turbidez es de 91,8%. La desviaci\u00f3n media de los experimentos repetidos es de 0,887% 1,241%, y la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar es de 1,064% 1,741%. Los datos experimentales repetidos muestran que la estabilidad del proceso del m\u00e9todo de masterbatch de un solo tornillo es buena, y la desviaci\u00f3n media y la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar de los datos repetidos son ligeramente peores que las del m\u00e9todo de procesamiento de masterbatch de doble tornillo, que es aproximadamente 1,00% m\u00e1s que la del m\u00e9todo de procesamiento de masterbatch de doble tornillo.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

3.4.3 An\u00e1lisis de im\u00e1genes SEM de compuestos de difusi\u00f3n \u00f3ptica.<\/span><\/strong>
La dispersi\u00f3n uniforme del difusor \u00f3ptico en la matriz de PC es uno de los factores importantes que afectan a las propiedades \u00f3pticas de los compuestos de PC. Se analizaron las im\u00e1genes SEM de los composites de difusi\u00f3n de luz preparados mediante diferentes procesos de transformaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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

En la figura 3.6 se muestra el SEM de la secci\u00f3n transversal de los composites preparados mediante diferentes procesos de procesado. Se puede observar en la figura que el agente de difusi\u00f3n de luz se dispersa uniformemente en la matriz de PC y la forma del agente de difusi\u00f3n de luz se mantiene intacta cuando el masterbatch preparado por el mecanismo de mezcla densa se compone con PC, mientras que la imagen SEM del composite preparado por el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa muestra que el agente de difusi\u00f3n de luz no est\u00e1 bien dispersado en la matriz de PC, y el agente de difusi\u00f3n de luz tiene fen\u00f3meno de aglomeraci\u00f3n, que es similar a la de la literatura.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

3.5 Resumen de este cap\u00edtulo.<\/span><\/strong>
En este cap\u00edtulo se analizan los efectos de los distintos procesos de transformaci\u00f3n en las propiedades de los materiales compuestos. Se estudiaron las propiedades \u00f3pticas y la estabilidad de los procesos de los tres tipos de materiales compuestos mediante el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa, el m\u00e9todo de masterbatch de tornillo simple y el m\u00e9todo de masterbatch de tornillo doble.<\/p>\n\n\n\n


1.\u00a0Para los materiales compuestos de difusi\u00f3n de la luz preparados por el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa<\/strong>Con el aumento de la dosis de difusi\u00f3n de la luz, la transmitancia luminosa de los materiales compuestos disminuy\u00f3 a 56,5%, y la turbidez aument\u00f3 a 90,2%. A partir de los datos experimentales repetidos, el proceso de adici\u00f3n directa es muy inestable, y la desviaci\u00f3n de los datos es grande. La desviaci\u00f3n est\u00e1ndar oscila entre 2,509% y 4,532%. Mediante el an\u00e1lisis SEM de los materiales compuestos, se descubre que el agente difusor de luz no est\u00e1 bien disperso en la matriz de PC, y se produce un fen\u00f3meno de aglomeraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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2. La transmitancia luminosa de los materiales compuestos disminuy\u00f3 a 54,9% y la niebla aument\u00f3 a 91,8% con el aumento de la dosis de difusividad de la luz.<\/strong>y la estabilidad del proceso de los materiales compuestos mediante el m\u00e9todo Masterbatch de un solo tornillo era buena, la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar se sit\u00faa entre 0,922% y 3,542% . Mediante el an\u00e1lisis SEM del composite, se comprob\u00f3 que la dispersi\u00f3n del difusor de luz en la matriz de PC era buena, la forma del difusor de luz era buena y no hab\u00eda aglomeraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

En comparaci\u00f3n con el material compuesto preparado por el m\u00e9todo masterbatch de doble husillo, la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar del experimento repetido del m\u00e9todo masterbatch de doble husillo est\u00e1 entre 0,265% y 2,469%, la del m\u00e9todo masterbatch de husillo \u00fanico est\u00e1 entre 0,992% y 3,542%, y la del m\u00e9todo directo est\u00e1 entre 2,509% y 4,532%. Por \u00faltimo, se concluye que, entre los tres procesos de elaboraci\u00f3n, la desviaci\u00f3n del m\u00e9todo masterbatch de doble tornillo es la menor y el proceso es el m\u00e1s estable.<\/p>\n\n\n\n

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En funci\u00f3n de los efectos de los distintos procesos de transformaci\u00f3n sobre las propiedades de los materiales compuestos, se estudiaron las propiedades \u00f3pticas y la estabilidad del proceso de los tres tipos de materiales compuestos mediante el m\u00e9todo de adici\u00f3n directa, el m\u00e9todo de lote maestro de un solo tornillo y el m\u00e9todo de lote maestro de dos tornillos.<\/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\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1084"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1102,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084\/revisions\/1102"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1100"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1084"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1084"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1084"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}