1. O que é um(a)polímeroAuxílio de processamento? Qual é a sua função?
Resposta: Os aditivos são diversos produtos químicos auxiliares que precisam ser adicionados a certos materiais e produtos durante o processo de produção ou processamento para melhorar os processos produtivos e o desempenho do produto. No processo de transformação de resinas e borracha bruta em produtos plásticos e de borracha, diversos produtos químicos auxiliares são necessários.
Função: ① Melhorar o desempenho do processo de polímeros, otimizar as condições de processamento e aumentar a eficiência do processo; ② Melhorar o desempenho dos produtos, aumentar seu valor e prolongar sua vida útil.
2. Qual a compatibilidade entre aditivos e polímeros? O que significa pulverização e transpiração?
Resposta: Polimerização por aspersão – precipitação de aditivos sólidos; Sudorese – precipitação de aditivos líquidos.
A compatibilidade entre aditivos e polímeros refere-se à capacidade de aditivos e polímeros serem misturados uniformemente por um longo período sem produzir separação de fases e precipitação;
3. Qual é a função dos plastificantes?
Resposta: O enfraquecimento das ligações secundárias entre as moléculas do polímero, conhecidas como forças de van der Waals, aumenta a mobilidade das cadeias poliméricas e reduz sua cristalinidade.
4. Por que o poliestireno tem melhor resistência à oxidação do que o polipropileno?
Resposta: O hidrogênio instável é substituído por um grande grupo fenil, e a razão pela qual o PS não é propenso ao envelhecimento é que o anel benzênico tem um efeito de proteção sobre o H; o PP contém hidrogênio terciário e é propenso ao envelhecimento.
5. Quais são as razões para o aquecimento instável do PVC?
Resposta: ① A estrutura da cadeia molecular contém resíduos iniciadores e cloreto de alila, que ativam grupos funcionais. A ligação dupla no grupo terminal reduz a estabilidade térmica; ② A influência do oxigênio acelera a remoção do HCl durante a degradação térmica do PVC; ③ O HCl produzido pela reação tem um efeito catalítico na degradação do PVC; ④ A influência da dosagem do plastificante.
6. Com base nos resultados das pesquisas atuais, quais são as principais funções dos estabilizadores térmicos?
Resposta: ① Absorve e neutraliza o HCl, inibindo seu efeito catalítico automático; ② Substitui átomos instáveis de cloreto de alila em moléculas de PVC para inibir a extração de HCl; ③ Reações de adição com estruturas de polieno interrompem a formação de grandes sistemas conjugados e reduzem a coloração; ④ Captura radicais livres e previne reações de oxidação; ⑤ Neutraliza ou passiva íons metálicos ou outras substâncias nocivas que catalisam a degradação; ⑥ Possui efeito protetor, de blindagem e atenuação da radiação ultravioleta.
7. Por que a radiação ultravioleta é a mais destrutiva para os polímeros?
Resposta: As ondas ultravioleta são longas e poderosas, quebrando a maioria das ligações químicas dos polímeros.
8. A que tipo de sistema sinérgico pertence o retardante de chama intumescente, e qual é o seu princípio básico e função?
Resposta: Os retardantes de chama intumescentes pertencem ao sistema sinérgico fósforo-nitrogênio.
Mecanismo: Quando o polímero contendo o retardante de chama é aquecido, uma camada uniforme de espuma de carbono pode se formar em sua superfície. Essa camada possui boa resistência à chama devido ao seu isolamento térmico, isolamento de oxigênio, supressão de fumaça e prevenção de gotejamento.
9. O que é o índice de oxigênio e qual a relação entre o valor do índice de oxigênio e a resistência à chama?
Resposta: OI = O2/(O2 N2) x 100%, onde O2 é a vazão de oxigênio e N2 é a vazão de nitrogênio. O índice de oxigênio refere-se à porcentagem mínima de volume de oxigênio necessária em um fluxo de ar de mistura nitrogênio-oxigênio para que uma amostra com determinada especificação possa queimar de forma contínua e estável como uma vela. OI < 21 indica material inflamável, OI entre 22 e 25 apresenta propriedades autoextinguíveis, entre 26 e 27 indica dificuldade de ignição e acima de 28 indica extrema dificuldade de ignição.
10. De que forma o sistema retardante de chama de haleto de antimônio exibe efeitos sinérgicos?
Resposta: O Sb2O3 é comumente usado para antimônio, enquanto os haletos orgânicos são comumente usados para haletos. O Sb2O3 é usado com haletos principalmente devido à sua interação com o haleto de hidrogênio liberado pelos haletos.
O produto se decompõe termicamente em SbCl3, um gás volátil com baixo ponto de ebulição. Esse gás possui alta densidade relativa e pode permanecer na zona de combustão por um longo período, diluindo gases inflamáveis, isolando o ar e atuando como bloqueador de olefinas. Além disso, ele captura radicais livres combustíveis, suprimindo as chamas. O SbCl3 se condensa em partículas sólidas semelhantes a gotículas sobre a chama, e seu efeito de barreira dispersa uma grande quantidade de calor, diminuindo ou interrompendo a velocidade da combustão. De modo geral, uma proporção de 3:1 é mais adequada para átomos de cloro em relação aos átomos de metal.
11. De acordo com as pesquisas atuais, quais são os mecanismos de ação dos retardantes de chama?
Resposta: ① Os produtos de decomposição dos retardantes de chama à temperatura de combustão formam uma película fina vítrea não volátil e não oxidante, que pode isolar a energia de reflexão do ar ou ter baixa condutividade térmica.
② Os retardantes de chama sofrem decomposição térmica para gerar gases não combustíveis, diluindo assim os gases combustíveis e a concentração de oxigênio na zona de combustão; ③ A dissolução e decomposição dos retardantes de chama absorvem e consomem calor;
④ Os retardantes de chama promovem a formação de uma camada isolante térmica porosa na superfície dos plásticos, impedindo a condução de calor e a combustão subsequente.
12. Por que o plástico é propenso à eletricidade estática durante o processamento ou uso?
Resposta: Devido ao fato de as cadeias moleculares do polímero principal serem compostas principalmente por ligações covalentes, elas não podem ionizar ou transferir elétrons. Durante o processamento e uso de seus produtos, quando entram em contato e sofrem atrito com outros objetos ou consigo mesmos, eles se carregam devido ao ganho ou perda de elétrons, e essa carga dificilmente desaparece por condução espontânea.
13. Quais são as características da estrutura molecular dos agentes antiestáticos?
Resposta: RYX R: grupo oleofílico, Y: grupo ligante, X: grupo hidrofílico. Em suas moléculas, deve haver um equilíbrio adequado entre o grupo oleofílico não polar e o grupo hidrofílico polar, e eles devem apresentar certa compatibilidade com materiais poliméricos. Grupos alquila acima de C12 são grupos oleofílicos típicos, enquanto ligações hidroxila, carboxila, ácido sulfônico e éter são grupos hidrofílicos típicos.
14. Descreva brevemente o mecanismo de ação dos agentes antiestáticos.
Resposta: Em primeiro lugar, os agentes antiestáticos formam uma película condutora contínua na superfície do material, o que confere à superfície do produto um certo grau de higroscopicidade e ionização, reduzindo assim a resistividade superficial e fazendo com que as cargas estáticas geradas se dissipem rapidamente, atingindo o objetivo de ação antiestática; em segundo lugar, conferem à superfície do material um certo grau de lubrificação, reduzindo o coeficiente de atrito e, consequentemente, suprimindo e reduzindo a geração de cargas estáticas.
① Os agentes antiestáticos externos são geralmente usados como solventes ou dispersantes com água, álcool ou outros solventes orgânicos. Ao usar agentes antiestáticos para impregnar materiais poliméricos, a parte hidrofílica do agente antiestático adsorve-se firmemente na superfície do material, e a parte hidrofílica absorve água do ar, formando assim uma camada condutora na superfície do material, que desempenha um papel na eliminação da eletricidade estática;
② O agente antiestático interno é misturado à matriz polimérica durante o processamento do plástico e, em seguida, migra para a superfície do polímero para desempenhar um papel antiestático;
③ Um agente antiestático permanente à base de polímeros misturados é um método de mistura uniforme de polímeros hidrofílicos em um polímero para formar canais condutores que conduzem e liberam cargas estáticas.
15. Quais mudanças geralmente ocorrem na estrutura e nas propriedades da borracha após a vulcanização?
Resposta: ① A borracha vulcanizada mudou de uma estrutura linear para uma estrutura de rede tridimensional; ② O aquecimento não flui mais; ③ Não é mais solúvel em seu bom solvente; ④ Módulo e dureza melhorados; ⑤ Propriedades mecânicas melhoradas; ⑥ Resistência ao envelhecimento e estabilidade química melhoradas; ⑦ O desempenho do meio pode diminuir.
16. Qual a diferença entre sulfeto de enxofre e sulfeto doador de enxofre?
Resposta: ① Vulcanização com enxofre: múltiplas ligações de enxofre, resistência ao calor, baixa resistência ao envelhecimento, boa flexibilidade e grande deformação permanente; ② Doador de enxofre: múltiplas ligações simples de enxofre, boa resistência ao calor e ao envelhecimento.
17. Qual a função de um promotor de vulcanização?
Resposta: Melhoram a eficiência da produção de produtos de borracha, reduzem custos e aprimoram o desempenho. Substâncias que podem promover a vulcanização. Podem encurtar o tempo de vulcanização, diminuir a temperatura de vulcanização, reduzir a quantidade de agente vulcanizante e melhorar as propriedades físicas e mecânicas da borracha.
18. Fenômeno de queima: refere-se ao fenômeno de vulcanização precoce de materiais de borracha durante o processamento.
19. Descreva brevemente a função e as principais variedades de agentes vulcanizantes.
Resposta: A função do ativador é potencializar a atividade do acelerador, reduzir a dosagem deste e encurtar o tempo de vulcanização.
Agente ativo: uma substância que pode aumentar a atividade de aceleradores orgânicos, permitindo que estes exerçam sua eficácia máxima, reduzindo assim a quantidade de aceleradores utilizada ou o tempo de vulcanização. Os agentes ativos são geralmente divididos em duas categorias: agentes ativos inorgânicos e agentes ativos orgânicos. Os surfactantes inorgânicos incluem principalmente óxidos metálicos, hidróxidos e carbonatos básicos; os surfactantes orgânicos incluem principalmente ácidos graxos, aminas, sabões, polióis e aminoálcoois. A adição de uma pequena quantidade de ativador ao composto de borracha pode melhorar seu grau de vulcanização.
1) Agentes ativos inorgânicos: principalmente óxidos metálicos;
2) Agentes ativos orgânicos: principalmente ácidos graxos.
Atenção: ① O ZnO pode ser usado como agente vulcanizante de óxido metálico para reticular borracha halogenada; ② O ZnO pode melhorar a resistência ao calor da borracha vulcanizada.
20. Quais são os efeitos posteriores dos aceleradores e que tipos de aceleradores apresentam bons efeitos posteriores?
Resposta: Abaixo da temperatura de vulcanização, não causará vulcanização prematura. Quando a temperatura de vulcanização é atingida, a atividade de vulcanização é alta, e essa propriedade é chamada de efeito pós-acelerador. As sulfonamidas têm bons efeitos pós-aceleradores.
21. Definição de lubrificantes e diferenças entre lubrificantes internos e externos?
Resposta: Lubrificante – um aditivo que pode melhorar o atrito e a adesão entre as partículas de plástico e entre o material fundido e a superfície metálica do equipamento de processamento, aumentar a fluidez da resina, permitir o ajuste do tempo de plastificação da resina e manter a produção contínua, é chamado de lubrificante.
Lubrificantes externos podem aumentar a lubricidade das superfícies plásticas durante o processamento, reduzir a força de adesão entre o plástico e as superfícies metálicas e minimizar a força de cisalhamento mecânico, atingindo assim o objetivo de facilitar o processamento sem danificar as propriedades dos plásticos. Lubrificantes internos podem reduzir o atrito interno dos polímeros, aumentar a taxa de fusão e a deformação do plástico fundido, reduzir a viscosidade do fundido e melhorar o desempenho da plastificação.
A diferença entre lubrificantes internos e externos: os lubrificantes internos requerem boa compatibilidade com os polímeros, reduzem o atrito entre as cadeias moleculares e melhoram o desempenho do fluxo; já os lubrificantes externos requerem um certo grau de compatibilidade com os polímeros para reduzir o atrito entre os polímeros e as superfícies usinadas.
22. Quais são os fatores que determinam a magnitude do efeito de reforço dos materiais de enchimento?
Resposta: A magnitude do efeito de reforço depende da estrutura principal do próprio plástico, da quantidade de partículas de carga, da área superficial específica e do tamanho, da atividade superficial, do tamanho e distribuição das partículas, da estrutura de fase e da agregação e dispersão das partículas nos polímeros. O aspecto mais importante é a interação entre a carga e a camada interfacial formada pelas cadeias poliméricas, que inclui tanto as forças físicas ou químicas exercidas pela superfície da partícula sobre as cadeias poliméricas, quanto a cristalização e a orientação das cadeias poliméricas dentro da camada interfacial.
23. Quais fatores afetam a resistência dos plásticos reforçados?
Resposta: ① A resistência do agente de reforço é selecionada para atender aos requisitos; ② A resistência dos polímeros básicos pode ser alcançada por meio da seleção e modificação dos polímeros; ③ A ligação superficial entre os plastificantes e os polímeros básicos; ④ Materiais organizacionais para materiais de reforço.
24. O que é um agente de acoplamento, quais são as características de sua estrutura molecular e um exemplo para ilustrar seu mecanismo de ação.
Resposta: Agentes de acoplamento referem-se a um tipo de substância que pode melhorar as propriedades da interface entre cargas e materiais poliméricos.
Existem dois tipos de grupos funcionais em sua estrutura molecular: um tipo pode sofrer reações químicas com a matriz polimérica ou, pelo menos, apresentar boa compatibilidade; o outro tipo pode formar ligações químicas com cargas inorgânicas. Por exemplo, o agente de acoplamento silano, cuja fórmula geral pode ser escrita como RSiX3, onde R é um grupo funcional ativo com afinidade e reatividade com moléculas de polímero, como grupos vinil cloropropil, epóxi, metacrilato, amino e tiol. X é um grupo alcóxi que pode ser hidrolisado, como metoxi, etóxi, etc.
25. O que é um agente espumante?
Resposta: Um agente espumante é um tipo de substância que pode formar uma estrutura microporosa em borracha ou plástico, em estado líquido ou plástico, dentro de uma determinada faixa de viscosidade.
Agente espumante físico: um tipo de composto que atinge os objetivos de formação de espuma por meio de mudanças em seu estado físico durante o processo de formação de espuma;
Agente espumante químico: A uma determinada temperatura, ele se decompõe termicamente, produzindo um ou mais gases, o que causa a formação de espuma no polímero.
26. Quais são as características da química inorgânica e da química orgânica na decomposição de agentes espumantes?
Resposta: Vantagens e desvantagens dos agentes espumantes orgânicos: ① Boa dispersibilidade em polímeros; ② A faixa de temperatura de decomposição é estreita e fácil de controlar; ③ O gás N2 gerado não queima, não explode, não liquefaz facilmente, tem baixa taxa de difusão e não escapa facilmente da espuma, resultando em alta taxa de formação de espuma; ④ Partículas pequenas resultam em poros de espuma pequenos; ⑤ Existem muitas variedades; ⑥ Após a formação da espuma, há muito resíduo, às vezes chegando a 70%-85%. Esses resíduos podem causar odor, contaminar materiais poliméricos ou produzir o fenômeno de congelamento superficial; ⑦ Durante a decomposição, geralmente é uma reação exotérmica. Se o calor de decomposição do agente espumante utilizado for muito alto, pode causar um grande gradiente de temperatura dentro e fora do sistema de espumação durante o processo, resultando, por vezes, em alta temperatura interna e danificando as propriedades físico-químicas do polímero. Os agentes espumantes orgânicos são, em sua maioria, materiais inflamáveis, e deve-se ter atenção à prevenção de incêndios durante o armazenamento e uso.
27. O que é um masterbatch de cor?
Resposta: É um agregado produzido pela aplicação uniforme de pigmentos ou corantes superconsistentes em uma resina; Componentes básicos: pigmentos ou corantes, veículos, dispersantes, aditivos; Função: ① Benéfico para manter a estabilidade química e de cor dos pigmentos; ② Melhora a dispersibilidade dos pigmentos em plásticos; ③ Protege a saúde dos operadores; ④ Processo simples e fácil conversão de cores; ⑤ Ambiente limpo e sem contaminação dos utensílios; ⑥ Economia de tempo e matéria-prima.
28. O que significa poder de coloração?
Resposta: É a capacidade dos corantes de influenciar a cor de toda a mistura com sua própria cor; quando agentes corantes são usados em produtos plásticos, seu poder de cobertura se refere à sua capacidade de impedir a penetração da luz no produto.
Data da publicação: 11 de abril de 2024