الدليل الشامل للبلاستيك المعدل في الأجهزة المنزلية

ومن المعروف أن خصائص الراتنجات النقية لبعض البوليمرات ليست ممتازة جدًا، وفي الغالب لا يمكن استخدامها بشكل مباشر. ويجب تعديلها لتتوافق مع متطلبات المنتجات. عندما نتحدث عن البلاستيك المعدل، ما الذي تم تعديله بالضبط؟ ما هي الخصائص التي يمكن تغييرها، مثل الكثافة والشفافية والصلابة وقابلية المعالجة والقوة والمتانة؟ في هذه المقالة، سوف نتعمق في الاتجاهات الثمانية الرئيسية لتعديل البلاستيك والتأثير الثوري للبلاستيك المعدل في الأجهزة المنزلية.

جدول المحتويات:
ما هو تعديل البلاستيك؟
ثمانية اتجاهات رئيسية لتعديل البلاستيك
الإمكانات التي لا نهاية لها للبلاستيك المعدل في الأجهزة المنزلية
ستة اتجاهات رئيسية في مجال البلاستيك المعدل للأجهزة المنزلية

ما هو تعديل البلاستيك؟

ببساطة، تعديل البلاستيك هو تغيير الخصائص الأصلية للبلاستيك من خلال الطرق الفيزيائية والكيميائية وغيرها، لزيادة أو تحسين خصائصها الأصلية، مما يجعلها أكثر ملاءمة للمنتجات النهائية.

ثمانية اتجاهات رئيسية لتعديل البلاستيك

عندما يتعلق الأمر بالتعديل، ما هي خصائص المواد التي يتم تعديلها بشكل عام في المواد البلاستيكية المعدلة؟ وباختصار، هناك ثمانية أنواع تقريبًا:

كثافة

يمكن تقسيم تغيير كثافة البلاستيك إلى نوعين: أحدهما لتقليل كثافة البلاستيك، والآخر لزيادة كثافة البلاستيك، اعتمادًا على اختيار التطبيق النهائي. هنا، نقدم بشكل رئيسي طرق تقليل كثافة المواد البلاستيكية.

تقليل كثافة البلاستيك: وفقًا لمعادلة المدرسة الثانوية M=ρV، فهذا يعني أنه عند تقليل كثافة المادة، ستنخفض الكتلة أيضًا على افتراض أن الحجم الأصلي للمنتج يبقى دون تغيير. يستخدم هذا بشكل شائع في تخفيف الوزن للتطبيقات النهائية مثل السيارات. تشمل الطرق الشائعة لتقليل كثافة المواد البلاستيكية إضافة مواد حشو أو راتنجات خفيفة الوزن، ولكن انخفاض الكثافة صغير نسبيًا؛ هناك طريقة أخرى وهي تقنية الرغوة، والتي لديها نطاق أكبر لتخفيض الوزن ولكنها أكثر صعوبة قليلاً.

الشفافية

فيما يتعلق بشفافية المواد البلاستيكية، فإن الأمر يتعلق بشكل عام باستغلال العلاقة بين التبلور والشفافية. ترتبط شفافية المواد البلاستيكية ببلورة المنتجات. ومن خلال التحكم في الأشكال الهيكلية المختلفة للمنتجات، يمكن تحسين شفافيتها.

لقياس شفافية مادة ما، يجب أخذ العديد من مؤشرات الأداء بعين الاعتبار. تشمل المؤشرات شائعة الاستخدام: نفاذية الضوء، والضباب، ومعامل الانكسار، والانكسار المزدوج، والتشتت. إن المادة الجيدة الشفافة تتطلب أن تكون مؤشرات الأداء هذه ممتازة ومتوازنة.

تشمل الطرق الشائعة لتغيير الشكل البلوري ما يلي:

1. التحكم في جودة التبلور، مثل التحكم في الشكل البلوري، ومحتوى السبيروليت، وحجم البلورة، وانتظام البلورة.
2. زيادة معامل الانكسار، وذلك بشكل رئيسي عن طريق إضافة مواد عضوية أو غير عضوية ذات معامل انكسار مرتفع والتي لا تؤثر على الشفافية.
3. تقليل الانكسار المزدوج، والذي يمكن تحقيقه من خلال التحكم في الاتجاه أثناء المعالجة، أي تقليل درجة الاتجاه إلى انكسار مزدوج أقل.
4. إضافة مواد لتحسين شفافية البلاستيك، وهي تشير إلى طريقة إضافة مواد جزيئية صغيرة إلى الراتنجات الشفافة لتحسين شفافيتها. يمكن لهذه الطريقة زيادة نفاذية الضوء ومعامل الانكسار وتقليل الانكسار الثنائي.
5. إضافة عوامل النواة، وهي الطريقة الأكثر فعالية لزيادة نفاذية الضوء للراتنجات الشفافة. العوامل النووية هي مواد جزيئية صغيرة يمكن أن تعزز التبلور. تعمل كمواقع نواة في الراتنج، حيث تغير النواة المتجانسة إلى نواة غير متجانسة، مما يزيد من عدد النوى في النظام البلوري، ويزيد من عدد البلورات الدقيقة، ويقلل عدد الكريات، وبالتالي تحسين حجم البلورة وتحسين شفافية الراتنج. .
6. إضافة مواد غير عضوية ذات معامل انكسار عالي
7. إضافة المواد التي يمكن أن تقلل من الانكسار المزدوج
8. إضافة عوامل مضادة للتعفير

الصلابة والمرونة

عسر الماء

يتضمن تغيير صلابة البلاستيك تعديل كل من صلابة السطح والصلابة الكلية، بشكل عام عن طريق إضافة إضافات صلبة إلى البلاستيك، وعادةً ما تكون حشوات صلبة غير عضوية.

صلابة السطح: يؤدي هذا إلى تحسين صلابة سطح المنتجات البلاستيكية فقط، بينما تبقى الصلابة الداخلية دون تغيير. إنها طريقة منخفضة التكلفة تستخدم بشكل أساسي لمواد الديكور والضروريات اليومية. وتشمل الطرق الرئيسية الطلاء والطلاء والمعالجة السطحية.

الصلابة الشاملة: يتم تحقيق ذلك عادة عن طريق مزج المواد البلاستيكية، أي خلط الراتنج منخفض الصلابة مع الراتنج عالي الصلابة لتعزيز الصلابة الإجمالية.

تشمل راتنجات المزج شائعة الاستخدام ما يلي: PS، PMMA، ABS، وMF. الراتنجات التي تحتاج إلى تعديل بشكل أساسي تشمل أنواع PE، PA، PTFE، وPP.

مرونة

يتم تغيير المرونة بشكل عام عن طريق إضافة الملدنات. وتتمثل الوظيفة الرئيسية للملدنات في تحسين قابلية معالجة الراتنج، أي خفض درجة حرارة المعالجة وتحسين سيولة المعالجة. ومع ذلك، فإن إضافتها إلى الراتنجات ذات الصلة يمكن أن تضفي أيضًا مرونة على المنتجات. تشمل الراتنجات المناسبة لتحسين المرونة باستخدام الملدنات: PVC، وPVDC، وCPE، وSBS، وPA، وABS، وPVA، والبولي إيثر المكلور.

بروسسبيليتي

يتضمن تحسين قابلية معالجة المواد البلاستيكية عمومًا ما يلي: زيادة درجة حرارة التحلل الحراري للراتنج؛ خفض درجة حرارة انصهار الراتنج. تحسين سيولة عملية الراتنج؛ وتعزيز خصائص ذوبان الراتنج.

تتضمن طرق التعديل الشائعة إضافة عوامل التعديل والملدنات ومواد التشحيم. الملدنات يمكن أن تزيد من مرونة البوليمرات. يتمثل دور مواد التشحيم في تقليل الاحتكاك بين المواد وبين المادة وسطح معدات المعالجة. وهذا يساعد على تقليل مقاومة تدفق المصهور، وخفض لزوجة المصهور، وتحسين سيولة المصهور، ومنع المصهور من الالتصاق بالمعدات، وتعزيز نعومة سطح المنتجات.

الإمكانات التي لا نهاية لها للبلاستيك المعدل في الأجهزة المنزلية

مع تطور تكنولوجيا تعديل البلاستيك وتحسين مستويات معيشة الناس، أصبح استخدام البلاستيك المعدل في صناعة الأجهزة المنزلية واسع الانتشار بشكل متزايد. تُستخدم المواد البلاستيكية المعدلة في أدوات المطبخ ومنتجات العناية الشخصية وغيرها.

بأخذ الأجهزة المنزلية الصغيرة كمثال، تشمل المنتجات الشائعة أواني الضغط الكهربائية، وأجهزة طهي الحث، وصانعات المعكرونة، وصانعات الكعك على البخار، وآلات حليب الصويا، ومعالجات الطعام، والعصارات، والغلايات الكهربائية، ومجففات الشعر، وأجهزة تمليس الشعر، وماكينات الحلاقة، والمزيد. كثيرًا ما تتلامس هذه الأجهزة المنزلية الصغيرة مع المستخدمين، وتكون عرضة للتآكل، وتتعرض بانتظام للماء والزيت والملح مما قد يؤدي إلى التآكل، وتستخدم في درجات حرارة عالية يمكن أن تسبب الشيخوخة، وغالبًا ما تتعرض للضوء الذي يمكن أن يؤدي إلى تلفها. يؤدي إلى تغير اللون وفقدان بريقه. لذلك، يجب أن تتمتع المواد المستخدمة بجاذبية جمالية قوية، ومقاومة جيدة للخدش، وسهلة المعالجة، وتوفر نسبة أداء جيدة من حيث التكلفة. إن كيفية تطبيق المواد البلاستيكية المعدلة بشكل معقول لتقليل تكلفة الأجهزة المنزلية الصغيرة مع ضمان جودة المنتج هي إحدى الطرق المهمة للمنتجات لاحتلال السوق.

الخيارات البلاستيكية الرئيسية للأجهزة المنزلية الصغيرة الشائعة

1. المايكرويف
   
   تشتمل المكونات البلاستيكية بشكل أساسي على الأجزاء الخارجية مثل الغلاف الخارجي، والقاعدة، والمقبض، والمقابض، وما إلى ذلك، والتي تتطلب مقاومة للحرارة. المواد المستخدمة تشمل ABS المقاوم للحرارة، HIPS مثبطات اللهب، PP المقاوم للحرارة، سبائك PC/ABS، إلخ.
   
   
2. طبخ الأرز
   
   تشتمل المكونات البلاستيكية بشكل أساسي على الأجزاء الخارجية مثل الغلاف الخارجي، والقاعدة، والغطاء، والمقبض، والمفتاح، وما إلى ذلك، والتي تتطلب مقاومة للحرارة. تشمل أنواع البلاستيك المختارة ABS غير القابل للرش، وPP عالي اللمعان.
   
   
3. مرطب الهواء
   
   تشمل المواد المستخدمة ABS المصبوغ، والمواد غير القابلة للرش، والأجزاء الشفافة (PC، GPPS)، والبولي بروبيلين شديد اللمعان.
   

المواد الرئيسية للأجزاء الخارجية

ABS مصبوغ: مقاوم للحرارة، عالي اللمعان للسطح، ثابت الأبعاد، سهل المعالجة، وقابل للرش بسهولة. يمكن تصنيعها بألوان مختلفة حسب المتطلبات.

PP مع حشو: منخفضة التكلفة، وسيولة جيدة، ومستقرة الأبعاد، وسهلة المعالجة.

مادة الكمبيوتر: قوة عالية، مقاومة درجات الحرارة العالية، وشفافية جيدة.

سبائك الكمبيوتر/ABS: مقاوم للحرارة، ولمعان جيد للسطح، ومستقر الأبعاد، وسهل المعالجة.

المواد الرئيسية للأجزاء الزخرفية

مواد شفافة: ABS شفاف، PMMA، PC، إلخ.

مواد الطلاء الكهربائي: ABS الصف الكهربائي.

مواد غير الرش: ABS عالي اللمعان غير قابل للرش، AS غير قابل للرش، PC/ABS غير قابل للرش، PP غير قابل للرش.

تتميز المواد غير القابلة للرش باللمعان العالي والألوان المعدنية وقابلية المعالجة الجيدة والألوان الزاهية والسيولة الجيدة ومقاومة الخدش.

ستة اتجاهات رئيسية في مجال البلاستيك المعدل للأجهزة المنزلية

1. حل وحدة الألوان المظهر

أصبحت الأجهزة المنزلية الملونة المتقدمة تقنيًا والعصرية والمخصصة اتجاهًا حتميًا في التطور الحالي. وتشمل الحلول الرئيسية ما يلي:

(1) استخدام مواد زاهية وعالية اللمعان ومقاومة للخدش، وما إلى ذلك.

- تحتوي المواد على ألوان أكثر ثراء، مثل الأسود الساطع، والأحمر الأرجواني، والأخضر الفاتح، والأحمر الساطع، والأزرق المحيطي، وما إلى ذلك.

(2) سلسلة غير قابلة للرش – ألوان لؤلؤية ومعدنية، إلخ.

– تمكن المنتجات البلاستيكية من تحقيق تأثيرات معدنية مثل الأبيض الفضي والذهبي الفاخر والرمادي الفضي وغيرها، دون الحاجة إلى الرش أو الطلاء الكهربائي.

(3) المؤثرات الخاصة الأخرى – الرخام، والألوان المتدفقة الكريستالية، وما إلى ذلك.

– يحقق تأثيراً يشبه الرخام أو الجرانيت في لون المنتجات البلاستيكية.

2. حل وحدة مواد السلامة

أصبحت أجهزة السلامة العنصر الأساسي في التطوير الحالي.

(1) مواد مقاومة للهب بدرجة عالية، مواد خالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان

على سبيل المثال، يتم استخدام مواد PP/ABS/PS ذات مثبطات اللهب المنخفضة الدخان والبروم والفوسفور أو مواد PP/ABS/PS/PBT ذات الدخان المنخفض والخالية من الهالوجين للأجزاء الداخلية أو الأجزاء الخارجية مثل صناديق المحركات للثلاجات، مكيفات الهواء والغسالات لتلبية متطلبات 1.5 مم 5 فولت أمبير، GWIT850 درجة مئوية، وما إلى ذلك.

(2) مواد عالية الأداء

يتم استخدام PP/ABS/PS الملون الدائم المضاد للكهرباء الساكنة، وما إلى ذلك في الثلاجات، ومكيفات الهواء، ومساكن الغسالات، وما إلى ذلك؛ يتم استخدام مثبطات اللهب العالية وتتبع التسرب العالي ABS / PP / PA / PBT وما إلى ذلك في أجزاء التحكم الإلكترونية ؛ يتم استخدام PP/ABS/PS/PBT الموصل، وما إلى ذلك في الأجزاء الوظيفية الداخلية. هذه المواد تلبي متطلبات اللون الأبيض الدائم المضاد للكهرباء الساكنة 109، وقيمة CTI العالية (600 فولت)، وما إلى ذلك.

3. حلول وحدة المواد خفيفة الوزن

إنه اتجاه لا مفر منه لتوسيع نطاق المنتجات خفيفة الوزن من السيارات إلى الأجهزة المنزلية.

(1) البلاستيك بدلاً من الزجاج، مواد شفافة وصلبة للغاية

يتم استخدام مواد عالية الشفافية مثل PP/ABS/PMMA/PETG/PES/PSF في مكونات مثل نوافذ المراقبة. مع ضمان الشفافية، تلبي هذه المواد أيضًا متطلبات النظافة الغذائية أو متطلبات المقاومة/القوة للخدش.

(2) البلاستيك بدلاً من الفولاذ، القوة الصلبة، مواد ثبات الأبعاد عالية الصلابة

تُستخدم المواد ذات المحتوى العالي من الألياف الزجاجية (> 50%) والقوة العالية، بالإضافة إلى المواد المقواة بالألياف الزجاجية الطويلة (LFT-PP/PA)، في الأجزاء الهيكلية الفنية للثلاجات، ومكيفات الهواء، والغسالات، وما إلى ذلك. تُستخدم المواد الهندسية المتخصصة المقواة بالألياف (PPS/PEI)، وما إلى ذلك، في الأجزاء المقاومة للتآكل. تلبي هذه المواد متطلبات القوة العالية، ومقاومة التآكل العالية، ومقاومة الماء المغلي، ومقاومة درجات الحرارة في المكونات الهيكلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمواد الرغوية الدقيقة المسامية أن تقلل بشكل كبير من وزن المواد البلاستيكية المستخدمة في الأجهزة المنزلية مع الحفاظ على نفس القوة، ولا تظهر عليها علامات التواء أو انكماش، مما يوفر قوة وقابلية معالجة أعلى.

4. حلول وحدة المواد الصحية

أصبح مفهوم الصحة هو الموضة الحالية في تطوير الأجهزة المنزلية.

(1) مواد مضادة للبكتيريا / مضادة للعفن

تشتمل هذه المواد على مواد مضادة للبكتيريا مركبة غير عضوية صديقة للبيئة أو عوامل مضادة للبكتيريا عضوية عالية البوليمر، وتلبي المتطلبات المضادة للبكتيريا دون إدخال تلوث ثانوي (مثل Ag، كأيونات) ويمكن استخدامها في الأجزاء الداخلية أو الخارجية من الثلاجات، ومكيفات الهواء، والغسالات، إلخ.

(2) مواد غير سامة وصديقة للبيئة

استخدام مواد متطايرة منخفضة المركبات العضوية المتطايرة (مثل PP/PS/ABS) للمكونات الداخلية والخارجية للأجهزة المنزلية؛ استخدم مواد مطاطية خالية من الملدنات (TPE/TPV) لأختام الأبواب وحشياتها. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطوير المتطلبات القياسية للمركبات العضوية المتطايرة في الأجهزة المنزلية.

(3) مواد امتصاص صديقة للبيئة

يمكن تجهيز المكونات الداخلية والخارجية للأجهزة المنزلية بما يلي:

• مواد امتصاص PM2.5، مثل حشو الحجر اللزج
• مواد امتصاص الفورمالديهايد، تتضمن السيليكون المنشط أو حشوات أكسيد الألومنيوم
• المواد التي تطلق الأيونات السالبة

5. حلول وحدات المواد منخفضة التكلفة

لقد كانت التكلفة المنخفضة هي الحاجة الملحة لتطوير الأجهزة المنزلية.

(1) مواد وظيفية جديدة وغير مكلفة

يتم استخدام مواد البولي أوليفين غير المكلفة، مثل PP عالي اللمعان ليحل محل ABS، وABS/PVC ليحل محل ABS مثبطات اللهب. تستخدم الأجزاء الوظيفية البلاستيك بدلاً من الفولاذ أو النحاس أو الزجاج أو الألومنيوم. يستبدل محتوى الألياف الزجاجية العالي الذي يشبه المرآة PPS الأجزاء المعدنية المطلية بالكهرباء. تحل المواد البلاستيكية المعاد تدويرها عالية الأداء والصديقة للبيئة (PP/PS/ABS، وما إلى ذلك) محل المواد الجديدة وتتوافق مع EPEAT (أداة التقييم البيئي للمنتجات الإلكترونية) بالولايات المتحدة.

(2) تقليل الكمية مع المحافظة على القوة

تستخدم الأجزاء الداخلية للأجهزة المنزلية مواد هيكلية رغوية دقيقة المسام (PP/ABS/PS، وما إلى ذلك). تُستخدم مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد (FDM/SLA/SLS) في النماذج الأولية السريعة في الأجهزة المنزلية لتقليل تكاليف البحث والتطوير. تم تحسين تصميم هيكل المنتج من خلال CAD/CAE، مما يؤدي إلى تحسين تصميم الأجزاء الداخلية والخارجية للأجهزة المنزلية وتقليل استخدام المواد.

(3) تكامل سلسلة الصناعة: يقوم مصنعو البتروكيماويات بتخصيص المواد البلاستيكية المعدلة

يتعاون مصنعو البتروكيماويات مع الشركات المعدلة لتخصيص مواد محددة مثل ABS/PS/PP عالي اللمعان، وABS/PS/PP الشفاف، وPA6/PA66 المثبط للهب الذاتي، والنايلون طويل السلسلة، ASA.

6. حلول وحدة المواد الموفرة للطاقة ومنخفضة الكربون

(1) مواد وظيفية جديدة منخفضة الكربون

أصبح الكربون المنخفض اتجاهًا حتميًا في تطوير الأجهزة المنزلية. تُستخدم المواد القابلة للتحلل الحيوي وسبائكها (النشا، PLA) في تغليف الأجهزة أو الأجزاء غير الهيكلية. يمكن للمواد المقواة بالألياف الطبيعية (PP) أن تحل محل المواد المقواة بالألياف الزجاجية. يمكن للبولي بروبيلين عالي المقاومة للحرارة وعالي الصلابة أن يحل محل PS/ABS/PA، كما هو الحال في إطار PS لمكيفات الهواء. يحتوي البولي بروبيلين على أدنى مؤشر لانبعاثات الكربون (1.95) في المواد البلاستيكية المعدلة للأجهزة المنزلية، مما يدعم التنمية منخفضة الكربون وخفض التكلفة.

(2) المواد الوظيفية الموفرة للطاقة والحد من الضوضاء

تُستخدم مواد اللدائن المرنة بالحرارة (PVC/TPV/TPE، وما إلى ذلك) في إغلاق المكونات وتخميد الاهتزازات في الأجهزة المنزلية. تستخدم المراوح منخفضة الضوضاء مواد رغوية صغيرة المسام لزيادة المحورية وتحسين التوازن الديناميكي. تستخدم وسادات تخميد اهتزاز الضاغط مواد مطاطية عالية التخميد ممتصة للصدمات للمساعدة في تقليل الضوضاء.

إخلاء المسؤولية: المعلومات المذكورة أعلاه مقدمة من شنغهاي كيشين لصناعة البلاستيك بشكل مستقل عن Alibaba.com. لا تقدم Alibaba.com أي تعهدات أو ضمانات فيما يتعلق بجودة وموثوقية البائع والمنتجات.