Каковы преимущества использования превосходного наполнителя сульфата бария при модификации нейлона?

Сульфат бария, также известный как барит, представляет собой бесцветное, не имеющее запаха, нетоксичное неорганическое соединение с химической формулой BaSO4. Он известен своей высокой плотностью, высокой белизной, хорошей химической стабильностью и устойчивостью к кислотам и щелочам, а также нерастворим в воде и большинстве кислот. Эти характеристики делают сульфат бария широко используемым во многих промышленных областях, особенно в области модификации пластика, особенно в модификации нейлона (PA), где сульфат бария демонстрирует уникальные преимущества.

Нейлон, как полимерный материал с превосходными механическими свойствами, износостойкостью, устойчивостью к кислотам и щелочам и самосмазыванием, широко используется во многих промышленных областях. Однако недостатки нейлона, такие как высокое водопоглощение и плохая размерная стабильность, ограничивают область его применения. Поэтому особенно важно модифицировать нейлон для улучшения его характеристик. Как нейтральный наполнитель, сульфат бария играет несколько ролей в модификации нейлона, таких как укрепление, упрочнение и улучшение блеска.

Эффект армирования

Как неорганический наполнитель, добавление сульфата бария может значительно улучшить жесткость (модуль) и твердость нейлона и подходит для промышленных деталей, требующих высокого модуля (например, шестеренок и подшипников). Соответствующие экспериментальные результаты показывают, что с увеличением содержания наносульфата бария модуль изгиба и модуль растяжения нейлона улучшаются. В частности, когда массовая доля наносульфата бария составляет определенное значение (например, 3%), механические свойства нейлона достигают наилучших значений. Этот эффект армирования в основном обусловлен жесткостью сульфата бария и его хорошим сцеплением интерфейса с нейлоновой матрицей.

Стабильность размеров: уменьшение усадки и коробления нейлона во время обработки или использования и повышение точности размеров.

Температура тепловой деформации (HDT): ограничение движения полимерных цепей, улучшение термической стабильности материалов и расширение применения нейлона в высокотемпературных средах (например, детали автомобильных двигателей).

Эффект упрочнения

Помимо эффекта армирования, сульфат бария также может оказывать упрочняющее действие на нейлон. Взаимодействие между наночастицами сульфата бария и нейлоновой матрицей образует эластичный переходный слой, который может эффективно передавать и ослаблять напряжение на границе раздела, тем самым поглощая и рассеивая внешнюю энергию удара и улучшая прочность материала. Однако стоит отметить, что при увеличении содержания сульфата бария до определенной степени эксплуатационные характеристики материала будут снижаться из-за возникновения агломерации.

Улучшенный блеск

Сульфат бария обладает сильной светоотражающей способностью в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах длин волн, что позволяет ему демонстрировать высокую яркость в формулах для окрашивания пластика. Когда для заполнения нейлона выбирается сульфат бария с соответствующим размером частиц, поверхностный блеск обработанных изделий может быть значительно улучшен. Кроме того, показатель преломления сульфата бария аналогичен показателю преломления полимеров, таких как нейлон, поэтому он может сохранять яркость и оттенок красящего пигмента.

Практическое применение

В практических применениях сульфат бария обычно равномерно диспергируется в матрице нейлона в форме нанометров путем смешивания расплава. Этот метод использует эффект размера, большую удельную площадь поверхности и сильную силу на границе раздела наносульфата бария и идеально сочетает жесткость, размерную стабильность и термическую стабильность сульфата бария с прочностью, технологичностью и диэлектрическими свойствами нейлона, тем самым получая превосходные комплексные характеристики.

Сульфат бария показал значительное улучшение, упрочнение и улучшение блеска при модификации нейлона. Рационально контролируя содержание и распределение размеров частиц сульфата бария, можно оптимизировать механические свойства нейлона, улучшить долговечность и эстетику продукта, сбалансировать производительность и стоимость, оптимизировать разработку формулы для конкретных сценариев и, таким образом, расширить область применения нейлона.