衝撃強度を高めるには?

衝撃強度とは、製品を地面に落とした時や外力が加わった時に壊れるかどうかを測るために必要不可欠な測定値です。そのため、プラスチック材料を選定する際に使用されることが多い。一般に、使用環境によって、常温と低温では要求される耐衝撃性が異なります。一般的にエンジニアリングプラスチックには常温下での硬質ポリマーがあり、PET、PSはもちろん、通常グレードのPPも耐衝撃性に劣る硬質ポリマーである。耐衝撃性を向上させるために、メーカーは3つの方法で克服することが多いです。

  1. コポリマーの改質。プラスチックポリマーの合成時に改質されます。例えば、PPやPSの重合時に、炭素鎖の長いアルカンモノマーを導入し、元のプロペンと反応させて耐衝撃性(HIPS)を持たせる。長い炭素鎖またはエーテル結合を有する材料は、ポリマーの主鎖に結合することができる軟らかい分子構造であり、プラスチックポリマーのTg温度を効果的に低下させることができる。これは、室温または低温での耐衝撃性を高めるが、プラスチックの引張強さと弾性率を犠牲にする。一般に、このような改質は、通常、台湾プラスチックグループ、奇美、台苯等のプラスチック合成会社が開始する。そのため、需要の高い仕様でない限り、合成改質はカスタマイズできません。この場合に限って、原料メーカーは技術開発に投資する気があります。
  2. ポリマーのブレンド。耐衝撃性が不十分なプラスチックポリマーに衝撃改質剤を添加し、二軸押出機で分散させる。 通常、衝撃改質剤の種類としては、ゴムまたは熱可塑性エラストマーを選択します。外力がプラスチック製品に衝撃を与えると、それはエネルギーの移動の過程であるため、エネルギーを吸収できるポリマーが不可欠です。転んだ時に、柔らかいマットの上に落ちれば、怪我をしにくくなるというようなものです。プラスチック材料の様々な極性のために、我々は異なる衝撃修正剤を使用する方が好きです。市場で最も一般的なものは、POE、SEBS、MBS、EPDMのようなエラストマーである。またはPP、POE、SEBS、およびEPDMに無水マレイン酸グラフトは、極性ポリマーとの互換性を向上させます。この場合、配合業者は顧客のニーズに応じて少量でも生産できるので、台湾や海外の多くのサプライヤーがそうしています。それぞれのメーカーが独自の配合をしています。有用な配合は、引張強度をあまり落とさずに所定の衝撃強度を達成するために少量ずつ添加することができます。もちろん、トータルコストも気になるところです。
  3. ガラス繊維を添加して衝撃強度を高める ガラス繊維は、ガラス繊維表面とプラスチックポリマーとの結合力を高めるために、通常、シラン系の表面コーティングが施されています。接合力が悪いと、外力で引っ張られたときに2つの界面が分離してしまい、補強力が失われてしまいます。ナイロン6を例にとると、ガラス繊維15%で衝撃強度は6〜7kg-cm/cm、ガラス繊維33%で衝撃強度は12〜13kg-cm/cm、ガラス繊維45%で衝撃強度は14〜15kg-cm/cmとなります。ガラス繊維の添加割合が一定の割合になると、増加した耐衝撃性は徐々に低下していきます。

最後に、衝撃強度を表す単位として、J/m、kg-cm/cm、lb-ft/inなどがあります。  一般的には、台湾ではkg-cm/cm、米国ではlb-ft/inを使用しています。

 

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