להבין את הקשיחות, הנוקשות ועמידות בפני פגיעות של פלסטיק

"נוקשות" מתייחסת לכמות הכוח הנדרשת לעיוות יחידה של העצם; "גמישות" מתייחסת לכמות העיוות של העצם תחת כוח יחידה. ככל שה"נוקשות" גדולה יותר, כך סביר להניח שתתרחש פחות עיוות; ככל שה"גמישות" גדולה יותר, כך החומר נוטה יותר לעיוות. חומר בעל קשיחות טובה הוא רך, וההתארכות במתיחה בשבירה וחוזק הפגיעה גדולים יותר, בעוד שהקשיות, חוזק המתיחה ומודול האלסטיות במתיחה קטנים יותר.

כפי שניתן לראות מהתיאור לעיל, קשיחות וקשיחות הן הפכים, אך עבור פלסטיק משופר הן תלויות זו בזו. לדוגמה, כאשר פלסטיק מחוזק פיברגלס הופך נוקשה יותר, גם חוזק המתיחה וגם חוזק הפגיעה עשויים לעלות.

כיצד לשפר את קשיחות הפלסטיקה?

נמצא כי הגברת הקשיחות של שרף המטריצה ​​יכולה לשפר את אפקט ההקשחה של פלסטיק מחוספס.

ישנן דרכים רבות להקשיחות, כגון הגדלת המשקל המולקולרי של שרף המטריצה ​​כדי לצמצם את פיזור המשקל המולקולרי, או שליטה על התגבשות, גבישיות, גודל גביש וצורת גביש כדי לשפר קשיחות גבוהה.

כיצד להבחין בין חומרי הקשחה נפוצים לפלסטיק?

• אלסטומר גומי מוקשח
EPR (אתילן-פרופילן בינארי), EPDM (EPDM), גומי בוטאדיאן (BR), גומי טבעי (NR), גומי איזובוטן (IBR), גומי ניטריל (NBR) וכו'. מתאים לכל סוגי הקשחת שרף פלסטיק;

• אלסטומרים תרמופלסטיים מוקשים
SBS, SEBS, POE, TPO, TPV וכו'. לצורך הקשחת שרף פוליאולפין או לא קוטבי, לצורך הקשחת פוליאסטר, פוליאמיד ופולימרים אחרים המכילים קבוצות פונקציונליות קוטביות יש להוסיף חומרים מתואמים;

• קופולימר ליבה-קליפה מחוזק וטרפולימר ריאקטיבי
ACR (אקרילט), MBS (קופולימר מתיל אקרילט-בוטדיאן-סטירן), PTW (קופולימר אתילן-בוטיל אקרילט-גליצידיל מתאקרילט), E-MA-GMA (קופולימר אתילן-מתיל אקרילט-גליצידיל מתאקרילט) וכו'. משמש להקשיחות פלסטיקה הנדסית וסגסוגות פולימר עמידות בטמפרטורה גבוהה;

• מוקשח על ידי ערבוב פלסטיק בעל עמידות גבוהה
PP/PA, PP/ABS, PA/ABS, HIPS/PPO, PPS/PA, PC/ABS, PC/PBT וכו'. טכנולוגיית סגסוגות פולימר היא דרך חשובה להכנתפלסטיקה הנדסית בעלת קשיחות גבוהה.

• דרכים נוספות להקשיח
הקשחת ננו-חלקיקים (כגון ננו-cacO3), הקשחת שרף סארין (יונומר מתכת דופונט) וכו'.