Apa keuntungan menggunakan bahan pengisi barium sulfat yang unggul dalam modifikasi nilon?

Barium Sulfat, yang juga dikenal sebagai barit, adalah senyawa anorganik yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak beracun dengan rumus kimia BaSO4. Senyawa ini dikenal karena kepadatannya yang tinggi, tingkat keputihannya yang tinggi, stabilitas kimianya yang baik, serta ketahanannya terhadap asam dan alkali, dan tidak larut dalam air dan sebagian besar asam. Karakteristik ini membuat barium sulfat banyak digunakan di banyak bidang industri, terutama di bidang modifikasi plastik, khususnya dalam modifikasi nilon (PA), di mana barium sulfat menunjukkan keunggulan yang unik.

Nylon, sebagai bahan polimer dengan sifat mekanis yang sangat baik, ketahanan terhadap keausan, ketahanan terhadap asam dan alkali, serta pelumasan sendiri, banyak digunakan di banyak bidang industri. Namun, kelemahan nilon seperti penyerapan air yang tinggi dan stabilitas dimensi yang buruk membatasi jangkauan penerapannya. Oleh karena itu, sangat penting untuk memodifikasi nilon guna meningkatkan kinerjanya. Sebagai pengisi netral, barium sulfat memainkan banyak peran dalam modifikasi nilon, seperti memperkuat, menguatkan, dan meningkatkan kilap.

Efek penguatan

Sebagai pengisi anorganik, penambahan barium sulfat dapat meningkatkan kekakuan (modulus) dan kekerasan nilon secara signifikan, dan cocok untuk komponen industri yang memerlukan modulus tinggi (seperti roda gigi dan bantalan). Hasil eksperimen yang relevan menunjukkan bahwa dengan peningkatan kandungan nano-barium sulfat, modulus lentur dan modulus tarik nilon meningkat. Secara khusus, ketika fraksi massa nano-barium sulfat mencapai nilai tertentu (seperti 3%), sifat mekanis nilon mencapai yang terbaik. Efek penguatan ini terutama disebabkan oleh kekakuan barium sulfat dan ikatan antarmuka yang baik dengan matriks nilon.

Stabilitas dimensi: mengurangi penyusutan dan lengkungan nilon selama pemrosesan atau penggunaan, dan meningkatkan akurasi dimensi.

Temperatur deformasi panas (HDT): dengan membatasi pergerakan rantai polimer, meningkatkan stabilitas termal material, dan memperluas penerapan nilon di lingkungan bersuhu tinggi (seperti komponen mesin mobil).

Efek pengerasan

Selain efek penguatan, barium sulfat juga dapat memiliki efek pengerasan pada nilon. Interaksi antara partikel nano-barium sulfat dan matriks nilon membentuk lapisan transisi elastis, yang secara efektif dapat mentransmisikan dan mengendurkan tekanan pada antarmuka, sehingga menyerap dan menyebarkan energi benturan eksternal dan meningkatkan ketangguhan material. Namun, perlu dicatat bahwa ketika kandungan barium sulfat meningkat hingga batas tertentu, kinerja material akan berkurang karena terjadinya penggumpalan.

Kilauan yang ditingkatkan

Barium sulfat memiliki kemampuan pantulan cahaya yang kuat dalam rentang panjang gelombang ultraviolet dan inframerah, yang memungkinkannya menunjukkan kecerahan tinggi dalam formula pewarna plastik. Ketika barium sulfat dengan ukuran partikel yang sesuai dipilih untuk diisi dalam nilon, kilap permukaan produk olahan dapat ditingkatkan secara signifikan. Selain itu, indeks bias barium sulfat mirip dengan polimer seperti nilon, sehingga dapat mempertahankan kecerahan dan rona pigmen pewarna.

Aplikasi praktis

Dalam aplikasi praktis, barium sulfat biasanya didispersikan secara merata ke dalam matriks nilon dalam bentuk nanometer dengan pencampuran lelehan. Metode ini memanfaatkan efek ukuran, luas permukaan spesifik yang besar, dan gaya antarmuka yang kuat dari nano-barium sulfat, dan secara sempurna menggabungkan kekakuan, stabilitas dimensi, dan stabilitas termal barium sulfat dengan ketangguhan, kemampuan proses, dan sifat dielektrik nilon, sehingga memperoleh kinerja komprehensif yang sangat baik.

Barium sulfat telah menunjukkan peningkatan, ketangguhan, dan peningkatan kilap yang signifikan dalam modifikasi nilon. Dengan mengendalikan kandungan dan distribusi ukuran partikel barium sulfat secara rasional, adalah mungkin untuk mengoptimalkan sifat mekanis nilon, meningkatkan daya tahan dan estetika produk, menyeimbangkan kinerja dan biaya, mengoptimalkan desain formula untuk skenario tertentu, dan dengan demikian memperluas jangkauan aplikasi nilon.