Jak różne stężenia koncentratu PC wpływają na właściwości kompozytów?

Jedną z zalet technologii napełniania koncentratem jest możliwość przygotowania koncentratu o wysokim stężeniu oraz łatwość regulacji i kontroli w procesie przygotowania. Optyczne kompozyty dyfuzyjne przygotowano przy użyciu różnych stężeń przedmieszki i zbadano ich wpływ na właściwości optyczne kompozytów. W tym rozdziale jako wypełniacz PC zastosowano KMP590 o wielkości cząstek 2,2um, a przedmieszkę o różnych stężeniach (20wt%, 30wt%, 50wt%) przygotowano i porównano z przedmieszką 10wt% (rozdział 2). Materiały rozpraszające światło o tej samej zawartości środka rozpraszającego światło uzyskuje się odpowiednio przez zmieszanie z PC, a właściwości optyczne i powtarzające się odchylenia eksperymentalne materiałów są badane.

4.1 Surowce doświadczalne.
Odczynniki chemiczne potrzebne w eksperymencie przedstawiono w tabeli 4.1.

Tabela 4.1 Materiały i odczynniki

Tabela 4.2 Przyrządy i wyposażenie

4.3 metoda przygotowania próbki.

4.3.1 Przygotowanie przedmieszki fotodyfuzyjnej o różnych stężeniach.
Składniki surowca zostały dokładnie odważone zgodnie z kluczową wartością procentową wzoru w tabeli 4.3. Po równomiernym wymieszaniu, surowce dodano do wytłaczarki dwuślimakowej, schłodzono i granulowano po wytłaczaniu w celu przygotowania przedmieszki rozpraszającej światło (MKMP590). Temperaturę wytłaczarki ustawiono następująco: strefa 1 230 °C, strefa 2 250 °C, strefa 3 250 °C, strefa 4 250 °C, strefa 5 260 °C.
Temperatura szóstej strefy wynosi 260C, temperatura siódmej strefy wynosi 260C, temperatura matrycy wynosi 260C, a prędkość obrotowa wynosi 80-500r/min.

Tabela 4.3 Wzór eksperymentalny MKMP590

Przygotowanie próbek kompozytu rozpraszającego światło 4.3.2KMP590 zgodnie z tabelą.

Składniki surowca są ważone zgodnie z procentem wagowym wzoru w tabeli 4.4. Poliwęglan jest w pełni mieszany z przedmieszką fotodyfuzyjną, a następnie dodawany do wytłaczarki dwuślimakowej w celu przygotowania cząstek kompozytu rozpraszającego światło (PC-MYKMP590-X, X to zawartość rozpraszania światła, Y to zawartość rozpraszania światła w przedmieszce). Temperatura wytłaczarki jest ustawiona następująco: strefa 1 temperatura 230C, strefa 2 temperatura 250 °C, strefa 3 temperatura 250 °C, strefa 4 temperatura 250 °C, strefa 5 temperatura 260C. Temperatura szóstej strefy wynosi 260C, temperatura siódmej strefy wynosi 260C, temperatura matrycy wynosi 260C, a prędkość obrotowa wynosi 80-500r/min. Cząstki są suszone, a następnie wtryskiwane do wypustu testowego na wtryskarce. Temperatura wtryskarki jest ustawiona w następujący sposób: temperatura pierwszej strefy wynosi 335°C, temperatura drugiej strefy wynosi 350°C, temperatura trzeciej strefy wynosi 350°C, a temperatura czwartej strefy wynosi 355°C.

4.4 testowanie i charakterystyka.

4.4.1 różne stężenia przedmieszki rozpraszającej światło.
1) określenie pozostałości po spalaniu.
Dokładnie zważyć określoną ilość przedmieszki rozpraszającej światło, a następnie umieścić ją w pudełku oporowym, spalić w temperaturze 600 °C przez 4 godziny, a następnie wyjąć wagę, aby określić pozostałości po spalaniu.

Rzeczywista zawartość = ilość po spaleniu / ilość przed spaleniem * 100%

4.4.2 Materiał kompozytowy rozpraszający światło KMP590.
1. Test optyczny.
Przy użyciu testera przepuszczalności światła / zamglenia (EEL57D), zgodnie z testem GB / T0-2008, rozmiar próbki wynosi 50 mm * 50 mm * 2 mm, formuła wynosi 2-1. 2-2

2. Test właściwości mechanicznych.
Wydajność podciągania próbki jest testowana zgodnie z normą ISO527-2, rozmiar próbki wynosi 170 * 10 * 4 mm, prędkość podciągania wynosi 50 mm percentyla min; przy użyciu testera udarności (ZWICK Equipment Co., Ltd.), wydajność uderzenia jest przeprowadzana zgodnie z normą ISO180, rozmiar próbki wynosi 80 * 10 * 4 mm, temperatura testu wynosi 23 ° C, a wilgotność względna wynosi 50%.

3. Charakterystyka mikrostruktury.
Trudno jest zaplanować dyspersję dyfuzora różnicy optycznej w matrycy PC za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Po pierwsze, splajn jest zamrażany w ciekłym azocie przez około 5 minut, następnie jest łamany ręcznie, przekrój jest odcinany i przyklejany do szklanego szkiełka, a złoto jest rozpylane w celu obserwacji.

4.5 Wyniki i dyskusja.
4.5.1 Wyniki testów przedmieszki fotodyfuzyjnej o różnych stężeniach.
Dane eksperymentalne dotyczące spalania resztkowego przygotowanej przedmieszki fotodyfuzyjnej przedstawiono w tabeli 4.5. Z danych w tabeli można zatem zauważyć, że utrata dyfuzora światła w przedmieszce fotodyfuzyjnej o wysokim stężeniu jest większa, a zawartość dyfuzora światła w przedmieszce fotodyfuzyjnej M20KMP, M30KMP i M50KMP wynosi odpowiednio 19.72wt%, 29,68wt% i 48,46wt%, dzięki czemu dyfuzor światła w materiale fotodyfuzyjnym PC ma dokładniejszą zawartość.

4.5.2KMP590 Właściwości optyczne kompozytów rozpraszających światło.

Powyższe trzy stężenia przedmieszki zostały dodane do PC w celu uzyskania kompozytów rozpraszających światło, powtórz eksperyment trzy razy i spraw, aby zawartość rozpraszacza światła w próbce końcowej wynosiła 1,2wt. Rysunek 4.1 przedstawia optyczne dane testowe kompozytów rozpraszających światło.

 4.1 pokazuje zmianę przepuszczalności światła kompozytów rozpraszających światło wypełnionych PC o różnych właściwościach. stężenia przedmieszki rozpraszającej światło. Rysunek 4.2 przedstawia zmianę zamglenia kompozytów fotodyfuzyjnych wypełnionych PC z różnymi stężeniami przedmieszki rozpraszającej światło. Jak widać na rysunku, po dodaniu rozpraszacza światła przepuszczalność światła kompozytów może osiągnąć ponad 50%, a mgła może osiągnąć ponad 85%. Zgodnie z powtarzającymi się danymi eksperymentalnymi, odchylenie powtarzających się danych eksperymentalnych kompozytów przygotowanych metodą przedmieszki jest niewielkie, a proces jest stosunkowo stabilny, a odchylenie standardowe wynosi od 0,311% do 2,132%.

Wraz ze wzrostem stężenia przedmieszki, przepuszczalność światła kompozytów o tej samej zawartości dyfuzji światła wzrasta, a zamglenie maleje, co jest zgodne z pozostałymi danymi eksperymentalnymi dotyczącymi spalania przedmieszki. Ilość środka rozpraszającego światło utraconego w procesie przygotowania przedmieszki rozpraszającej światło wzrasta wraz ze wzrostem stężenia przedmieszki, a im wyższe jest stężenie przedmieszki, tym więcej proszku jest tracone w procesie przygotowania, więc ilość środka do obserwacji owoców jest tracona przez przedmieszkę 50%. Przygotowane kompozyty charakteryzują się wysoką przepuszczalnością światła i niskim zamgleniem, co jest podobne do tego w literaturze.

4.5.3 Analiza właściwości mechanicznych optycznych kompozytów dyfuzyjnych KMP590.

1) Analiza właściwości przy rozciąganiu.
Rysunek 4.3 przedstawia zmianę wytrzymałości na rozciąganie kompozytów fotodyfuzyjnych KMP590 przygotowanych przy użyciu różnych stężeń przedmieszki. Jak widać na rysunku, po dodaniu dyfuzora światła wytrzymałość na rozciąganie kompozytu nie ulega wyraźnej zmianie i nie ma znaczącej różnicy między kompozytem a czystym PC, co jest podobne do tego w literaturze.

2) analiza wpływu na wydajność.
Rysunek 4. 4 przedstawia zmianę udarności kompozytów po napełnieniu PC różnymi stężeniami przedmieszki rozpraszającej światło. Jak widać na rysunku, po dodaniu przedmieszki fotodyfuzyjnej, dyfuzor światła ma niewielki wpływ na udarność materiału, a właściwości udarnościowe kompozytu z fotodyfuzją są podobne do właściwości czystego PC, podobnie jak w literaturze.

4.5.4. KMP590 Analiza obrazu SEM kompozytów rozpraszających światło.
Rysunek 4.5 przedstawia obrazy SEM kompozytów fotodyfuzyjnych KMP590 przygotowanych przy użyciu różnych stężeń przedmieszek a _ (bot) 20wt%; bazav 30wt% i CRAV 50wt%. Z rysunku widać, że kompozyty o wysokim stężeniu przedmieszki można przygotować metodą napełniania przedmieszką; niezależnie od kompozytów przygotowanych z przedmieszki o niskim stężeniu lub przedmieszki o wysokim stężeniu PC/MkMP590-1.2, cząstki rozpraszające światło są równomiernie rozproszone w kompozytach, dzięki czemu materiały mają dobre właściwości optyczne, co jest podobne do tego w literaturze.

4.5.5KMP590 Analiza właściwości termicznych optycznych kompozytów dyfuzyjnych

Termodynamikę próbki badano za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego TA DSC 822. Próbkę w ilości 8 ~ 10 mg podgrzano do 600 K przy szybkości ogrzewania 10 K / min, historię ciepła wyeliminowano przez stałą temperaturę 5 minut, a następnie schłodzono do pomieszczenia z prędkością 10 K / min i zarejestrowano zmianę entalpii podczas procesu chłodzenia.

Rys. 4.6 przedstawia nieizotermiczną krzywą krystalizacji kompozytów fotodyfuzyjnych. Z wykresu widać, że Tg (temperatura zeszklenia) tworzyw sztucznych zmniejsza się wraz z dodatkiem środka dyfuzyjnego światła, co jest podobne do tego w literaturze. Ponieważ cząsteczki środka dyfuzyjnego światła przyczyniają się do ruchu segmentów łańcucha molekularnego cząsteczek PC, Tg spada.

4.6 Podsumowanie niniejszego rozdziału.
W tym rozdziale przygotowano kompozyty fotodyfuzyjne z różnymi stężeniami przedmieszki metodą dwuślimakowego dodawania przedmieszki i zbadano ich właściwości poprzez porównanie właściwości kompozytów przygotowanych z różnymi stężeniami przedmieszki. zbadano wpływ stężenia przedmieszki na właściwości kompozytów. Uzyskano następujące wnioski:

1. Trzy stężenia masterbaczy fotodyfuzyjnych (a) przygotowanych z surowców PC i KMP590. Przygotowano odpowiednio kompozyty rozpraszające światło. Ze względu na dodanie rozpraszacza światła, przepuszczalność światła kompozytów zmniejszyła się, a zamglenie wzrosło. W porównaniu z powtarzającymi się eksperymentalnymi danymi odchylenia materiałów dyfuzyjnych KMP590 przygotowanych przy użyciu przedmieszki 10wt% (rozdział II), proces kompozytów dyfuzyjnych przygotowanych przy użyciu przedmieszki o tym stężeniu był stabilny, a odchylenie standardowe wynosiło od 0,311% do 2,132%.

2. Dzięki eksperymentowi spalania pozostałości masterbatcha stwierdzono, że ilość owoców utraconych podczas przygotowywania masterbatcha fotodyfuzyjnego o stężeniu 50wt% była większa niż w przypadku 20wt%, 30wt% i 10wt% (rozdział 2).

3. Poprzez analizę obrazu SEM kompozytów fotodyfuzyjnych przygotowanych z różnymi stężeniami przedmieszki (20wt%, 30wt%, 50wt%).
Podczas przygotowywania kompozytów o stężeniu przedmieszki i przedmieszki 10wt% (rozdział 2), dyspersja cząstek środka rozpraszającego światło jest stosunkowo jednorodna.

Poprzez analizę właściwości mechanicznych kompozytów fotodyfuzyjnych przygotowanych z różnymi stężeniami przedmieszki, stwierdzono, że wytrzymałość na rozciąganie i udarność kompozytów zmieniają się nieznacznie wraz z dodatkiem KMP590.

5. Poprzez analizę właściwości mechanicznych kompozytów fotodyfuzyjnych przygotowanych z różnymi stężeniami przedmieszki stwierdzono, że Tg (temperatura zeszklenia) tworzyw sztucznych zmniejsza się wraz z dodaniem rozpraszacza światła. Ponieważ cząstki środka rozpraszającego światło przyczyniają się do ruchu segmentu łańcucha molekularnego cząstek PC, powodując spadek Tg, można zauważyć, że PC wypełniony różnymi stężeniami przedmieszki ma jednolitą dyfuzję i dyspersję światła, wydajność kompozytu jest dobra, proces jest stabilny, a błąd powtarzanych eksperymentów jest niewielki. Metoda przedmieszki została przyjęta w celu uniknięcia pyłu proszkowego i uczynienia procesu produkcji bardziej przyjaznym dla środowiska.