مزایای استفاده از پرکننده عالی سولفات باریم در اصلاح نایلون چیست؟

سولفات باریم که با نام باریت نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب معدنی بی‌رنگ، بی‌بو و غیرسمی با فرمول شیمیایی BaSO4 است. این ترکیب به دلیل چگالی بالا، سفیدی زیاد، پایداری شیمیایی خوب و مقاومت در برابر اسید و باز شناخته شده است و در آب و اکثر اسیدها نامحلول است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود سولفات باریم در بسیاری از زمینه‌های صنعتی، به ویژه در زمینه اصلاح پلاستیک، به ویژه در اصلاح نایلون (PA)، که در آن سولفات باریم مزایای منحصر به فردی را نشان می‌دهد، به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.

نایلون، به عنوان یک ماده پلیمری با خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر اسید و باز و خود روانکاری، به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، معایب نایلون مانند جذب آب بالا و پایداری ابعادی ضعیف، دامنه کاربرد آن را محدود می‌کند. بنابراین، اصلاح نایلون برای بهبود عملکرد آن بسیار مهم است. سولفات باریم به عنوان یک پرکننده خنثی، نقش‌های متعددی در اصلاح نایلون، مانند تقویت، سفت شدن و بهبود براقیت، ایفا می‌کند.

اثر تقویت کنندگی

افزودن سولفات باریم به عنوان یک پرکننده معدنی می‌تواند به طور قابل توجهی استحکام (مدول) و سختی نایلون را بهبود بخشد و برای قطعات صنعتی که به مدول بالا نیاز دارند (مانند چرخ دنده‌ها و یاتاقان‌ها) مناسب است. نتایج تجربی مربوطه نشان می‌دهد که با افزایش مقدار نانو سولفات باریم، مدول خمشی و مدول کششی نایلون بهبود می‌یابد. به طور خاص، هنگامی که کسر جرمی نانو سولفات باریم مقدار مشخصی (مانند 3٪) باشد، خواص مکانیکی نایلون به بهترین حالت خود می‌رسد. این اثر تقویت کنندگی عمدتاً به دلیل استحکام سولفات باریم و پیوند خوب آن با ماتریس نایلون است.

پایداری ابعادی: کاهش انقباض و تاب برداشتن نایلون در حین پردازش یا استفاده و بهبود دقت ابعادی.

دمای تغییر شکل حرارتی (HDT): با محدود کردن حرکت زنجیره‌های پلیمری، پایداری حرارتی مواد را بهبود می‌بخشد و کاربرد نایلون را در محیط‌های با دمای بالا (مانند قطعات موتور خودرو) گسترش می‌دهد.

اثر سفت کنندگی

سولفات باریم علاوه بر اثر تقویت کنندگی، می‌تواند اثر سفت کنندگی نیز بر نایلون داشته باشد. برهمکنش بین ذرات نانو سولفات باریم و ماتریس نایلون، یک لایه انتقال الاستیک تشکیل می‌دهد که می‌تواند به طور مؤثر تنش روی سطح مشترک را منتقل و کاهش دهد، در نتیجه انرژی ضربه خارجی را جذب و پراکنده کرده و چقرمگی ماده را بهبود بخشد. با این حال، شایان ذکر است که وقتی محتوای سولفات باریم تا حد مشخصی افزایش می‌یابد، عملکرد ماده به دلیل وقوع تجمع کاهش می‌یابد.

براقیت بهبود یافته

سولفات باریم توانایی انعکاس نور قوی در محدوده طول موج‌های فرابنفش و مادون قرمز را دارد که آن را قادر می‌سازد تا درخشندگی بالایی را در فرمول‌های رنگ‌آمیزی پلاستیک نشان دهد. هنگامی که سولفات باریم با اندازه ذرات مناسب برای پر کردن با نایلون انتخاب شود، براقیت سطح محصولات فرآوری شده می‌تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد. علاوه بر این، ضریب شکست سولفات باریم مشابه پلیمرهایی مانند نایلون است، بنابراین می‌تواند درخشندگی و رنگ رنگدانه رنگی را حفظ کند.

کاربرد عملی

در کاربردهای عملی، سولفات باریم معمولاً به طور یکنواخت به شکل نانومتر با ترکیب مذاب در ماتریس نایلون پراکنده می‌شود. این روش از اثر اندازه، مساحت سطح ویژه بزرگ و نیروی بین سطحی قوی نانو سولفات باریم استفاده می‌کند و به طور کامل سختی، پایداری ابعادی و پایداری حرارتی سولفات باریم را با چقرمگی، فرآیندپذیری و خواص دی‌الکتریک نایلون ترکیب می‌کند و در نتیجه عملکرد جامع عالی را به دست می‌آورد.

سولفات باریم بهبود قابل توجهی در بهبود سختی و براقیت در اصلاح نایلون نشان داده است. با کنترل منطقی محتوا و توزیع اندازه ذرات سولفات باریم، می‌توان خواص مکانیکی نایلون را بهینه کرد، دوام و زیبایی محصول را بهبود بخشید، عملکرد و هزینه را متعادل کرد، طراحی فرمول را برای سناریوهای خاص بهینه کرد و در نتیجه دامنه کاربرد نایلون را گسترش داد.