{"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\/it\/hows-the-process-technology-affect-the-properties-of-polycarbonate-composites\/","title":{"rendered":"In che modo la tecnologia di processo influisce sulle propriet\u00e0 dei compositi di policarbonato?"},"content":{"rendered":"

La tecnologia dei compositi \u00e8 un'importante tecnologia sviluppata negli ultimi anni nel campo della modifica dei polimeri. L'aggiunta di un diffusore di luce alla matrice polimerica attraverso diversi processi di lavorazione avr\u00e0 un impatto sulle propriet\u00e0 dei materiali. Inoltre, nella produzione reale, \u00e8 ovvio che il costo aumenter\u00e0 notevolmente utilizzando il metodo dell'aggiunta diretta per preparare i compositi. Pertanto, lo studio degli effetti dei diversi processi di lavorazione sulle propriet\u00e0 dei compositi pu\u00f2 raggiungere l'obiettivo di migliorare le propriet\u00e0 dei materiali e ridurre i costi. In questo lavoro, il KMP590 con particelle di 2,2um \u00e8 stato utilizzato come riempitivo del PC e sono stati studiati gli effetti dei diversi processi di lavorazione sulle propriet\u00e0 ottiche e sulla micro-morfologia dei compositi, modificando i diversi processi di lavorazione e confrontandoli con il metodo masterbatch a doppia vite.<\/p>\n\n\n\n

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3.1 materiali e attrezzature sperimentali<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

3.2 Strumenti e attrezzature<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Forno elettrotermico, estrusore bivite, granulatore di plastica, macchina per lo stampaggio a iniezione di plastica, tester di trasmittanza luminosa\/nebbia, estrusore monovite, smerigliatrice, bilancia analitica elettro-ottica.<\/p>\n\n\n\n

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2 preparazione del campione<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Metodo dell'aggiunta diretta: mettere direttamente la miscela di PC e foto-diffusore nell'estrusore bivite per preparare le particelle (PC-kmp590-d-x, PC-kmp590-ti-d-x, X \u00e8 il contenuto di foto-diffusore aggiunto, il contenuto di Tio2 \u00e8 invariato, \u00e8 0.05% tutto il tempo, processo di estrusione, la temperatura di una zona \u00e8 210 \u00b0 C, la temperatura di due zone \u00e8 230 \u00b0 C, la temperatura di tre zone \u00e8 240 \u00b0 C, la temperatura di quattro zone \u00e8 240 \u00b0 C, la temperatura di cinque zone \u00e8 240 \u00b0 C<\/p>\n\n\n\n

240 \u00b0C, temperatura della 6 zona 240 \u00b0C, temperatura della 7 zona 250 \u00b0C, velocit\u00e0 di rotazione 100-500 giri\/min. Dopo l'essiccazione delle particelle, il processo di iniezione viene testato sulla macchina di stampaggio a iniezione. La temperatura della macchina per lo stampaggio a iniezione \u00e8 impostata a 315 \u00b0C nella zona 1, 320 \u00b0C nella zona 2, 320 \u00b0C nella zona 3 e 325 \u00b0C nella zona 4. Al termine dello stampaggio a iniezione, la scanalatura viene testata per verificarne le prestazioni.<\/p>\n\n\n\n

Metodo masterbatch a vite singola: pesare accuratamente ogni composizione di materia prima in base alla percentuale di peso, dopo aver mescolato completamente policarbonato e diffusore di luce (1:10), aggiungere il miscelatore, mescolare per 8 minuti, raffreddare, frantumare con il frantumatore per preparare il masterbatch diffusibile di luce MKMP590, il miscelatore interno \u00e8 impostato a 230 \u00b0C nella zona uno, 240 \u00b0C nella zona due e 250 \u00b0C nella zona tre. Pesando accuratamente ogni composizione di materia prima in base alla percentuale di peso della formula riportata nella tabella 3.3, le particelle composite PC-MKMP590-X sono state preparate mescolando policarbonato e masterbatch diffondibile leggero in un estrusore monovite. La temperatura dell'estrusore \u00e8 stata impostata a 230 \u00b0C in 41 regioni, la temperatura della seconda zona \u00e8 di 250 \u00b0C, la temperatura della terza zona \u00e8 di 250 \u00b0C, la temperatura della quarta zona \u00e8 di 250 \u00b0C, la temperatura della quinta zona \u00e8 di 260 \u00b0C, la temperatura della sesta zona \u00e8 di 260 \u00b0C, la temperatura della settima zona \u00e8 di 260 \u00b0C, la temperatura della testa della filiera \u00e8 di 260 \u00b0C, la velocit\u00e0 di rotazione \u00e8 di 80-500 giri\/min. Dopo l'essiccazione, le particelle vengono iniettate nella macchina di stampaggio a iniezione per formare la striscia del campione di prova. La temperatura della macchina per lo stampaggio a iniezione \u00e8 impostata a 335\u00b0C nella zona 1, 350\u00b0C nella zona 2, 350\u00b0C nella zona 3 e 355\u00b0C nella zona 4. Al termine dello stampaggio a iniezione, la scanalatura viene testata per verificarne le prestazioni.<\/p>\n\n\n\n

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Tabella 3.3 Formula sperimentale del composito PC\/KMP590<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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

3.3 test e caratterizzazione.<\/strong>
1. Test ottico.<\/strong><\/span>
Utilizzando un tester per la trasmittanza luminosa\/obliterazione (EEL57D, Shanghai Precision instrument Co., Ltd.), test secondo GB\/T0-2008, dimensioni del campione 50mm X 50mm X2mm, formula vedi 2-1 ~ 2-2.<\/p>\n\n\n\n

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2. Caratterizzazione della microstruttura.<\/span><\/strong>
Il comportamento di dispersione dell'agente di diffusione della luce nella matrice di PC \u00e8 stato osservato al microscopio elettronico a scansione. Le scanalature sono state raffreddate in azoto liquido per circa 5 minuti, quindi temprate manualmente, la sezione trasversale \u00e8 stata tagliata e incollata su vetrini, quindi osservata dopo la spruzzatura di oro.<\/p>\n\n\n\n

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3. Test sui residui di combustione<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pesare accuratamente una certa quantit\u00e0 di masterbatch per la diffusione della luce, quindi introdurlo nel forno a resistenza di tipo box, bruciarlo a 600 \u00b0C per 4 ore dopo averlo pesato e determinare cos\u00ec il residuo di combustione.<\/p>\n\n\n\n

Contenuto effettivo% = quantit\u00e0 dopo la combustione\/ quantit\u00e0 prima della combustione * 100%<\/p>\n\n\n\n

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4. Analisi della deviazione.<\/span><\/strong>
La deviazione dei dati generali pu\u00f2 essere suddivisa in deviazione media e deviazione standard. Lo scarto medio \u00e8 noto anche come scarto medio aritmetico e la sua espressione \u00e8 la seguente:<\/p>\n\n\n\n

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

Nella formula, D \u00e8 la deviazione media, x \u00e8 il valore di qualsiasi risultato misurato, x \u00e8 il valore medio di N risultati misurati. \u00c8 semplice usare la deviazione media per esprimere la precisione, ma una grande deviazione non pu\u00f2 ottenere una risposta adeguata.<\/p>\n\n\n\n

La deviazione standard \u00e8 pi\u00f9 sensibile della deviazione media per riflettere l'esistenza di una grande deviazione, quindi pu\u00f2 riflettere meglio la precisione della misura:<\/p>\n\n\n\n

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

Nella formula, S \u00e8 la deviazione standard, x \u00e8 il valore dei risultati di ogni misurazione e x \u00e8 il valore medio di N misurazioni.<\/p>\n\n\n\n

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3.4 risultati e discussione<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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3.4.1 Tabella 3.4 Dati sperimentali del residuo calcinato di masterbatch<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Masterbatch<\/td>\u00a0Contenuto teorico<\/td>Contenuto effettivo<\/td><\/tr>
mKMP590<\/td>10wt%<\/td>9.51wt%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Tabella 3.4 dati sperimentali <\/strong>del residuo di accensione del masterbatch per la diffusione della luce preparato dal miscelatore interno. Come si pu\u00f2 vedere dal diagramma, la proporzione effettiva del fotodiffusore nel masterbatch di diffusione della luce \u00e8 vicina alla proporzione teorica (l'intervallo di errore \u00e8 inferiore a 0,6%). Il contenuto di fotodiffusore nel masterbatch MKMP590 \u00e8 di 9,51 wt%, il che rende pi\u00f9 preciso il contenuto di fotodiffusore nel fotodiffusore PC.<\/p>\n\n\n\n

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Analisi delle propriet\u00e0 ottiche dei compositi a diffusione ottica 3.4.2<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Fig. 3.1, fig. 3.2, fig. 3.3 e fig. 3.<\/strong>4 sono la trasmittanza e l'analisi della nebbia di KMP590, KMP590\/Tio2 composito per la diffusione della luce preparato con il metodo dell'aggiunta diretta.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n\n\n
\"\"
Come mostrato nella Fig. 3.1<\/strong>La trasmittanza del composito diminuisce con l'aumentare del contenuto di KMP590. Quando il contenuto di KMP590 raggiunge 2,0%, la trasmittanza \u00e8 di 56,5% e la deviazione media degli esperimenti ripetuti \u00e8 di 2,509%-3,0309% Quando il contenuto di KMP590 ha raggiunto 2,0%, il grado di appannamento era di 90,2%, la deviazione media dei campioni ripetuti variava da 1,720% a 3,004% e la deviazione standard variava da 3,105% a 4,532%. I dati dell'esperimento ripetuto hanno mostrato che il metodo di aggiunta diretta era instabile, la deviazione dei dati ripetuti era grande, i dati dell'esperimento ripetuto non si intersecavano, la deviazione media e la deviazione standard erano tutte pi\u00f9 grandi della deviazione ripetuta del metodo di lavorazione del masterbatch a barra bivite, che era di circa 2,00% in pi\u00f9.<\/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 mostra che<\/strong> la trasmittanza del composito diminuisce con l'aumentare del contenuto di KMP590. Quando il contenuto di KMP590 \u00e8 di 2,0%, la trasmittanza \u00e8 di 55,4%. La deviazione media degli esperimenti ripetuti \u00e8 compresa tra 2,467% e 3,789%, mentre la deviazione standard varia da 3,504% a 4,526%. Come si pu\u00f2 notare dalla Fig. 3.4, con l'aumento del contenuto di KMP590, la nebbia del composito aumenta. Quando il contenuto di KMP590 raggiunge 2,0%, la nebbia \u00e8 di 90,8% e la deviazione media degli esperimenti ripetuti \u00e8 compresa tra 2,072% e 3,453%, mentre la deviazione standard varia da 3,204% a 4,532. I dati sperimentali ripetuti hanno mostrato che il processo di addizione diretta era instabile, la deviazione del numero di ripetizioni era grande, la deviazione media e la deviazione standard erano molto pi\u00f9 grandi di quelle del processo Masterbatch a doppia vite, che era di circa 2,00% in pi\u00f9.<\/p>\n\n\n\n

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Le figure 3.5 e 3.6 mostrano <\/strong>l'analisi della trasmittanza e della velatura del composito a diffusione luminosa preparato con il metodo masterbatch a vite singola<\/p>\n\n\n\n

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

Come mostrato nella figura 3.5<\/strong>Con l'aumento del contenuto di KMP590, la trasmittanza luminosa del composito diminuisce. Quando il contenuto di KMP590 raggiunge 2,0%, la trasmittanza luminosa \u00e8 di 54,9%. La deviazione media degli esperimenti ripetuti \u00e8 0,817%-2,789% e la deviazione standard \u00e8 0,992%-3,542%. Come si pu\u00f2 notare dalla figura 3.6, con l'aumento del contenuto di KMP590, la foschia del composito aumenta. Quando il contenuto di KMP590 raggiunge 2,0%, l'haze \u00e8 di 91,8%. La deviazione media degli esperimenti ripetuti \u00e8 0,887% 1,241% e la deviazione standard \u00e8 1,064% 1,741%. I dati sperimentali ripetuti mostrano che la stabilit\u00e0 del processo del metodo masterbatch monovite \u00e8 buona, e la deviazione media e la deviazione standard dei dati ripetuti sono leggermente peggiori di quelle del metodo di lavorazione masterbatch bivite, che \u00e8 di circa 1,00% in pi\u00f9 rispetto al metodo di lavorazione masterbatch bivite.<\/p>\n\n\n\n

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3.4.3 Analisi delle immagini SEM dei compositi a diffusione ottica.<\/span><\/strong>
La dispersione uniforme del diffusore ottico nella matrice di PC \u00e8 uno dei fattori importanti che influenzano le propriet\u00e0 ottiche dei compositi di PC. Sono state analizzate le immagini al SEM dei compositi a diffusione luminosa preparati con diversi processi di lavorazione.<\/p>\n\n\n\n

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

La figura 3.6 mostra la sezione trasversale dei compositi preparati con diversi processi di lavorazione. Dalla figura si pu\u00f2 notare che l'agente di diffusione della luce \u00e8 uniformemente disperso nella matrice di PC e la forma dell'agente di diffusione della luce \u00e8 mantenuta intatta quando il masterbatch preparato con il meccanismo di miscelazione densa \u00e8 composto con il PC, mentre l'immagine SEM del composito preparato con il metodo dell'aggiunta diretta mostra che l'agente di diffusione della luce non \u00e8 ben disperso nella matrice di PC e l'agente di diffusione della luce presenta un fenomeno di agglomerazione, simile a quello riportato in letteratura.<\/p>\n\n\n\n

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3.5 Sintesi del capitolo.<\/span><\/strong>
In questo capitolo sono stati discussi gli effetti dei diversi processi di lavorazione sulle propriet\u00e0 dei compositi. Le propriet\u00e0 ottiche e la stabilit\u00e0 di processo dei tre tipi di compositi sono state studiate con il metodo dell'aggiunta diretta, il metodo masterbatch a singola vite e il metodo masterbatch a doppia vite.<\/p>\n\n\n\n


1.\u00a0Per i compositi a diffusione luminosa preparati con il metodo dell'aggiunta diretta<\/strong>Con l'aumento della dose di diffusione della luce, la trasmittanza luminosa dei compositi \u00e8 scesa a 56,5% e la foschia \u00e8 aumentata a 90,2%. Dai dati sperimentali ripetuti, il processo di aggiunta diretta \u00e8 molto instabile e la deviazione dei dati \u00e8 grande. La deviazione standard \u00e8 compresa tra 2,509% e 4,532%. Attraverso l'analisi al SEM dei compositi, \u00e8 emerso che l'agente di diffusione della luce non \u00e8 ben disperso nella matrice di PC e si verifica un fenomeno di agglomerazione.<\/p>\n\n\n\n

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2. La trasmittanza luminosa dei compositi \u00e8 diminuita a 54,9% e la nebbia \u00e8 aumentata a 91,8% con l'aumento della dose di diffusivit\u00e0 della luce.<\/strong>La stabilit\u00e0 del processo dei compositi con il metodo Masterbatch a vite singola \u00e8 buona, la deviazione standard \u00e8 compresa tra 0,922% e 3,542%. Attraverso l'analisi al SEM del composito, \u00e8 emerso che la dispersione del diffusore di luce nella matrice di PC era buona, la forma del diffusore di luce era buona e non c'era agglomerazione.<\/p>\n\n\n\n

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Rispetto al materiale composito preparato con il metodo masterbatch bivite, la deviazione standard dell'esperimento ripetuto del metodo di riempimento master batch bivite \u00e8 compresa tra 0,265% e 2,469%, quella del metodo master batch monovite \u00e8 compresa tra 0,992% e 3,542% e quella del metodo diretto \u00e8 compresa tra 2,509% e 4,532%. Infine, si conclude che tra i tre processi di lavorazione, la deviazione del metodo masterbatch a doppia vite \u00e8 la pi\u00f9 piccola e il processo \u00e8 il pi\u00f9 stabile.<\/p>\n\n\n\n

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In base agli effetti dei diversi processi di lavorazione sulle propriet\u00e0 dei compositi, le propriet\u00e0 ottiche e la stabilit\u00e0 di processo dei tre tipi di compositi sono state studiate con il metodo dell'aggiunta diretta, il metodo master batch a vite singola e il metodo master batch a vite doppia.<\/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\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1084"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1102,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1084\/revisions\/1102"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1100"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1084"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1084"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1084"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}