Ny polymerlegering

Ny polymerlegering
Typ	Nanokomposit polymerlegering
Huvudingrediensen	Polyolefin
Ytterligare ingredienser	Polyamider, kompatibiliseringsmedel, antioxidanter, färgämnen
Densitet sid	0,96 g/cm3
Draghållfasthet (σ t )	19–32 MPa
Elastisk gräns / Yield	12 %
Glastemperatur	70 °C
Smältpunkt	>200°C
Linjär expansionskoefficient (α)	80 ppm°C
Källa

Novel polymeric alloy (NPA) är en polymerlegering som består av polyolefin och termoplastisk ingenjörspolymer med förbättrade tekniska egenskaper. NPA utvecklades för användning i geosyntetik . En av de första kommersiella NPA-applikationerna var i tillverkaren av polymerremsor som används för att bilda Neoloy® cellulära inneslutningssystem (geoceller) .

Ny polymerlegering utvecklades som ett alternativ till högdensitetspolyeten (HDPE) i geosyntetik. Även om HDPE används i stor utsträckning på grund av dess låga kostnad, enkla tillverkning och flexibilitet, begränsar dess relativt höga krypning , låga draghållfasthet och känslighet för förhöjda temperaturer dess användning, till exempel i långvariga, kritiska geocelltillämpningar.

Används vid tillverkning av geosyntetik, såsom cellulärt inneslutningssystem , ger ny polymerlegering högre draghållfasthet och styvhet, och är mer hållbara över dynamisk belastning och under förhöjda temperaturer än de som tillverkas av HDPE (Han, 2011). Livslängden för NPA-baserad geosyntetik, såsom geoceller, gör dem lämpliga för långsiktig design i infrastruktur, såsom motorvägar , järnvägar , containergårdar och höga stödmurar .

Produktion

Ny polymerlegering (NPA) är sammansatt för geosyntetiska tillämpningar, såsom geoceller med hög modul eller geonät. I geocellapplikationer samextruderas remsor i flerskiktsremsor. Yttre skikt är en blandning av polyolefiner medan kärnskiktet är bildat av en högpresterande polymer. Blandningen är i allmänhet oblandbar (en legering), där högpresterande polymer är dispergerad i en matris som bildas av polyolefinerna. Eftersom polymerblandningar i grunden är instabila, genomgår de stabilisering under smältbearbetning, på en nanonivå i kombination med kompatibiliserat material.

Det nya kärnskiktet av polymerlegeringen är gjorda av en högpresterande polymerförening med en lagringsmodul på ≥1400 MPa vid 23 °C, mätt med Dynamic Mechanical Analysis (DMA) vid en frekvens på 1 Hz enligt ASTM D4065; eller en draghållfasthet på minst 30 MPa. De yttre skikten är vanligtvis gjorda av en polyeten- eller polypropenpolymer, med en blandning eller legering med andra polymerer, fyllmedel, tillsatser, fibrer och elastomerer. De högpresterande legeringarna av polyamider, polyestrar och polyuretaner kombineras med polypropen, sampolymerer, blocksampolymerer, blandningar och/eller andra kombinationer.

Tillverkning

Medan de flesta polypropenhomopolymerer är för spröda och de flesta polypropensampolymerer är för mjuka, är vissa kvaliteter av polypropenpolymerer styva nog för tekniska ändamål, men ändå tillräckligt mjuka så att en geosyntet kan hanteras för installation. Dessa polymerer modifieras genom proprietära behandlingsprocesser och tillsats av tillsatser som nanopartiklar för att uppnå de erforderliga fysikaliska egenskaperna.

Till skillnad från lågkristallina polymerer såsom polypropen, som kräver en eftersträngsprutningsbearbetning såsom orientering, tvärbindning och/eller termisk glödgning, kan högre kristallina polymerer såsom ny polymerlegering extruderas som remsor och svetsas i sektion utan eftersträngsprutning behandling. Plåten kan extruderas till remsor och svetsas, sås eller sammanfogas för att bilda geosyntetiska produkter. Sådana tillsatser (stabilisatorer för polymerer) kan väljas från bland annat kärnbildande medel, fyllmedel, fibrer, hindrade aminljusstabilisatorer (HALS), antioxidanter, UV-ljusabsorberande medel och kimrök i form av pulver, fibrer eller whiskers.

Egenskaper

Polyolefinen i den nya polymera legeringspolymerblandningen ger spänningssprickningsbeständighet, hydrolytisk beständighet, funktionalitet vid mycket låg temperatur och rivbeständighet, medan polyamidteknikpolymeren ger styrka, styvhet, bibehållande av mekanisk hållfasthet vid förhöjda temperaturer, krypbeständighet och långtidsdimensionell stabilitet. Ny polymerlegering har en termisk expansionskoefficient CTE mindre än ca 135 ppm/°C; beständighet mot sura medier större än polyamid 6-harts och/eller beständighet mot basiska medier större än PET-harts; motståndskraft mot kolväten större än HDPE; krypmodul på > 400 MPa vid 25 °C vid 20 % av sträckgränsbelastningen under 60 minuter (ISO 899-1); och 1 procent sekantböjmodul > 700 MPa vid 25 °C (ASTM D790). Ny polymerlegering har en draghållfasthet i intervallet 19,1 till 32 MPa med en elasticitetsmodul på 440 till 820 MPa (vid 2 % töjning).

Ansökningar

Ny polymerlegering utvecklades för geosyntetik med hög modul, inklusive geoceller , geonät och geomembran , som kräver högre hållfasthet, styvhet och hållbarhet. I en geocellapplikation betyder den höga modulen hos Novel Polymeric Alloy styva och starka cellväggar, som ger ett mycket högt elastiskt svar på dynamisk belastning även efter miljontals cykler utan permanent plastisk deformation. Styrkan och styvheten hos en ny polymerlegering, mätt som draghållfasthet, långtidsmotstånd mot deformation, värmeutvidgningskoefficient (CTE) och prestanda vid förhöjda temperaturer (lagringsmodul), ger en prestandalivslängd som tidigare var tillgänglig i geocelltillämpningar. Detta är en anmärkningsvärd utveckling inom geosyntetik-/geocellindustrin, som tillåter användning av geoceller till exempel i strukturell förstärkning för flexibla beläggningar , jordhållningsväggar och andra tunga geosyntetiska tillämpningar, där långvarig hållbarhet under tung belastning är avgörande ( Leshchinsky, et al., 2009). Samtidigt möjliggör nya polymerlegeringsegenskaper tillverkning av lättare geoceller som bibehåller lämplig teknisk hållfasthet för måttlig belastning som vanligtvis finns i sluttningar, kanaler och stödmursapplikationer.

Se även

• Cellulära inneslutningssystem (geoceller)
• PRS-Neoweb (Neoloy Geocells)
• Geosyntetik