ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเหนียว ความแข็งแกร่ง และความต้านทานแรงกระแทกของพลาสติก

“ความแข็ง” หมายถึงปริมาณแรงที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนรูปหนึ่งหน่วยของวัตถุ “ความยืดหยุ่น” หมายถึงปริมาณการเปลี่ยนรูปของวัตถุภายใต้แรงหนึ่งหน่วย ยิ่ง “ความแข็ง” มากเท่าไร โอกาสที่จะเกิดการเปลี่ยนรูปก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ยิ่ง “ความยืดหยุ่น” มากเท่าไร โอกาสที่จะเกิดการเปลี่ยนรูปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น วัสดุที่มีความเหนียวดีจะมีความอ่อนนุ่ม และค่าการยืดตัวเมื่อขาดและความแข็งแรงต่อแรงกระแทกจะสูงกว่า ในขณะที่ความแข็ง ความแข็งแรงต่อแรงดึง และโมดูลัสความยืดหยุ่นต่อแรงดึงจะต่ำกว่า

จากคำอธิบายข้างต้น จะเห็นได้ว่าความแข็งและความเหนียวเป็นสิ่งที่ตรงข้ามกัน แต่สำหรับพลาสติกดัดแปลงแล้ว คุณสมบัติทั้งสองนี้มีความสัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่น เมื่อพลาสติกเสริมใยแก้วมีความแข็งมากขึ้น ทั้งความแข็งแรงต่อแรงดึงและความแข็งแรงต่อแรงกระแทกอาจเพิ่มขึ้นด้วย

วิธีเพิ่มความทนทานของพลาสติก?

พบว่าการเพิ่มความเหนียวของเรซินเมทริกซ์สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเสริมความแข็งแรงของพลาสติกเสริมความแข็งแรงได้

มีหลายวิธีในการเพิ่มความแข็งแรง เช่น การเพิ่มน้ำหนักโมเลกุลของเรซินเมทริกซ์เพื่อลดการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุล หรือการควบคุมการตกผลึก ความเป็นผลึก ขนาดผลึก และรูปร่างของผลึก เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้สูงขึ้น

จะแยกแยะพลาสติกที่ใช้สารเพิ่มความแข็งแรงทั่วไปได้อย่างไร?

• เสริมความแข็งแรงด้วยยางอีลาสโตเมอร์
EPR (เอทิลีน-โพรพิลีนแบบไบนารี), EPDM (ยางบิวทาไดอีน), ยางธรรมชาติ, ยางไอโซบิวทีน, ยางไนไตรล์ ฯลฯ เหมาะสำหรับการปรับปรุงความแข็งแรงของเรซินพลาสติกทุกชนิด

• เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์มีความแข็งแรงทนทานมากขึ้น
SBS, SEBS, POE, TPO, TPV เป็นต้น ใช้สำหรับเพิ่มความแข็งแรงให้กับโพลีโอเลฟินหรือเรซินที่ไม่เป็นขั้ว สำหรับโพลีเอสเตอร์ โพลีอะไมด์ และโพลีเมอร์อื่นๆ ที่มีหมู่ฟังก์ชันที่เป็นขั้ว จำเป็นต้องเติมสารเพิ่มความเข้ากันได้ (compatibilizers)

• โคพอลิเมอร์แบบแกน-เปลือกที่เสริมความแข็งแรง และเทอร์พอลิเมอร์ที่ทำปฏิกิริยาได้
ACR (อะคริเลต), MBS (เมทิลอะคริเลต-บิวทาไดอีน-สไตรีนโคพอลิเมอร์), PTW (เอทิลีน-บิวทิลอะคริเลต-ไกลซิดิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์), E-MA-GMA (เอทิลีน-เมทิลอะคริเลต-ไกลซิดิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์) เป็นต้น ใช้สำหรับพลาสติกวิศวกรรมและการเพิ่มความแข็งแรงให้กับโลหะผสมพอลิเมอร์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง

• เสริมความแข็งแกร่งด้วยการผสมพลาสติกที่มีความแข็งแรงสูง
เทคโนโลยีโลหะผสมพอลิเมอร์เป็นวิธีการสำคัญในการเตรียม PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT เป็นต้นพลาสติกวิศวกรรมที่มีความทนทานสูง.

• วิธีอื่นๆ ในการเพิ่มความแข็งแกร่ง
การเพิ่มความแข็งแรงให้กับอนุภาคนาโน (เช่น นาโนแคลเซียมออกไซด์) การเพิ่มความแข็งแรงให้กับเรซินซาริน (โลหะไอโอโนเมอร์ของดูปองท์) เป็นต้น