در زنجیره پردازش پلاستیک های مهندسی و پلاستیک های تخصصی، گرانول های پلاستیکی یک شکل واسطه ای مهم هستند که مواد خام رزین و محصولات نهایی را به هم متصل می کنند. آنها با مخلوط کردن، ذوب کردن و اکسترود کردن ماتریس های رزین، پرکننده های عملکردی و مواد افزودنی مختلف تولید می شوند که حمل و نقل و اندازه گیری را تسهیل می کنند و برای پردازش مستقیم در ماشین های قالب گیری تزریقی و اکستروژن مناسب هستند. بنابراین-که "تولیدکنندگان گرانول پلاستیکی قوی در شانگهای" نامیده میشوند، معمولاً به تولیدکنندگان پلاستیک اصلاحشده اطلاق میشوند که نه تنها دارای قابلیت دانهبندی معمولی هستند، بلکه فرمولبندیها را طراحی میکنند و عملکرد را بر اساس الزامات برنامه بهینه میکنند. ارزش اصلی این تولیدکنندگان در تبدیل پایدار فرمولهای مواد آزمایشگاهی به محصولات گرانول{4}تولید انبوه است که به مشتریان پاییندستی خواص فیزیکی قابل تکرار ارائه میدهد.
از دیدگاه سیستم مواد، گرانول های پلاستیکی اصلاح شده طیف وسیعی را پوشش می دهند. اصلاحات پلاستیک مهندسی رایج شامل نایلون، پلی کربنات، پلی اکسی متیلن و پلی استر می باشد. اصلاحات پلاستیکی ویژه شامل مواد-مقاوم در برابر حرارت یا بسیار مقاوم در برابر مواد شیمیایی- مانند پلی اترترکتون، پلی سولفون، و پلیمرهای کریستال مایع است. علاوه بر این، تغییراتی در پلاستیک های آلیاژی، الاستومرهای ترموپلاستیک و فلوروپلاستیک ها، در میان دیگران وجود دارد. بسترهای مختلف مرزهای عملکرد پایه گرانول های پلاستیکی را تعیین می کنند، در حالی که فناوری اصلاح مسئول گسترش این مرزها است. به عنوان مثال، افزودن مواد بازدارنده شعله میتواند مقاومت در برابر آتش را بهبود بخشد، معرفی پرکنندههای رسانا میتواند به محافظ الکترومغناطیسی دست یابد، تقویت با الیاف شیشه یا فیبر کربن میتواند استحکام و استحکام را بهبود بخشد، و افزودن روانکنندهها یا پرکنندههای نانو میتواند خواص تریبولوژیکی را بهبود بخشد.
در میان فناوریهای مختلف اصلاح، پیوند متقابل-و کامپوزیت نانومواد و رزینها در سالهای اخیر به یک جهت مهم تبدیل شده است. اصلاحات سنتی مقاوم در برابر سایش اغلب به افزودن روان کننده هایی مانند پلی تترا فلوئورواتیلن، گرافیت، دی سولفید مولیبدن یا روغن سیلیکون متکی است. این افزودنی ها با تشکیل یک فیلم انتقال در سطح مشترک اصطکاک، سایش را کاهش می دهند، اما در معرض بارهای بالا و دمای بالا مستعد شکست هستند. اصلاح-نانو رویکرد متفاوتی دارد. از نانوذرات تصفیهشده ویژه برای انجام یک واکنش پیوند متقابل با ماکرومولکولهای رزین در حالت مذاب با درجه حرارت بالا استفاده میکند و پیوند شیمیایی یا فیزیکی قویتری بین ذرات معدنی و فاز آلی ایجاد میکند. به این ترتیب، نانوذرات دیگر صرفاً یک فاز پراکنده نیستند، بلکه با ماتریس رزین ادغام میشوند، در نتیجه رفتار اصطکاکی سطح ماده را در مقیاس مولکولی تغییر میدهند و به طور سیستماتیک مقاومت به سایش را بهبود میبخشند. این فناوری به ویژه برای قطعات متحرک مانند چرخ دنده ها، بلبرینگ ها و لغزنده ها بسیار ارزشمند است.
تقویت فیبر کربن یکی دیگر از روشهای اصلاح عملکرد بالا-است. الیاف کربن کوتاه و بلند را می توان به نسبت های مختلف با رزین های ترموپلاستیک ترکیب کرد و پراکندگی برشی و پوشش اشباع از طریق یک اکسترودر دو پیچ- حاصل می شود. در مقایسه با پلاستیکهای تقویتنشده، پلاستیکهای تقویتشده با فیبر کربن بهبودهایی در استحکام کششی، مدول خمشی و مقاومت در برابر خزش نشان میدهند، در حالی که افزایش چگالی محدود است، بنابراین سبکسازی را تسهیل میکند. این مواد میتوانند جایگزین برخی از اجزای غیرآهنی یا آلیاژ آلومینیوم شوند و به طور فزایندهای در بخشهای ساختاری هواپیماهای بدون سرنشین، اجزای روباتهای صنعتی، قطعات خودروهای سبک وزن و کالاهای ورزشی استفاده میشوند. توجه به این نکته مهم است که عملکرد پلاستیک های تقویت شده با فیبر کربن نه تنها به محتوای فیبر کربن بلکه به توزیع طول الیاف، کیفیت پیوند سطحی و فرآیند قالب گیری بستگی دارد.
