การใช้แบเรียมซัลเฟตซึ่งเป็นสารตัวเติมคุณภาพเยี่ยมในการดัดแปลงไนลอนมีข้อดีอะไรบ้าง?

แบริอุมซัลเฟตหรือที่เรียกอีกอย่างว่าแบริต์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีพิษ มีสูตรเคมีคือ BaSO4 แบริอุมซัลเฟตเป็นสารประกอบที่มีความหนาแน่นสูง มีความขาวสูง มีความเสถียรทางเคมีดี ทนต่อกรดและด่างได้ดี ไม่ละลายน้ำและกรดส่วนใหญ่ ลักษณะเหล่านี้ทำให้แบริอุมซัลเฟตถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขาอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาการดัดแปลงพลาสติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดัดแปลงไนลอน (PA) ซึ่งแบริอุมซัลเฟตแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร

ไนลอนเป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติทางกลดีเยี่ยม ทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อกรดและด่าง และหล่อลื่นได้เอง ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขาอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของไนลอน เช่น การดูดซับน้ำสูงและความเสถียรของมิติที่ไม่ดี ทำให้ขอบเขตการใช้งานจำกัด ดังนั้น การดัดแปลงไนลอนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ แบริอุมซัลเฟตเป็นสารตัวเติมที่เป็นกลาง มีบทบาทหลายประการในการดัดแปลงไนลอน เช่น การเสริมความแข็งแรง การทำให้เหนียวขึ้น และปรับปรุงความเงางาม

ผลการเสริมแรง

เนื่องจากเป็นสารตัวเติมอนินทรีย์ การเติมแบเรียมซัลเฟตสามารถปรับปรุงความแข็ง (โมดูลัส) และความแข็งของไนลอนได้อย่างมีนัยสำคัญ และเหมาะสำหรับชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่ต้องการโมดูลัสสูง (เช่น เฟืองและตลับลูกปืน) ผลการทดลองที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าเมื่อปริมาณแบเรียมซัลเฟตในนาโนเพิ่มขึ้น โมดูลัสการดัดและโมดูลัสแรงดึงของไนลอนก็จะดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อเศษส่วนมวลของแบเรียมซัลเฟตในนาโนมีค่าที่แน่นอน (เช่น 3%) คุณสมบัติทางกลของไนลอนจะถึงระดับสูงสุด ผลการเสริมแรงนี้ส่วนใหญ่เกิดจากความแข็งของแบเรียมซัลเฟตและการยึดเกาะที่ดีกับเมทริกซ์ไนลอน

เสถียรภาพของมิติ: ลดการหดตัวและการบิดตัวของไนลอนระหว่างการแปรรูปหรือการใช้งาน และปรับปรุงความแม่นยำของมิติ

อุณหภูมิการเสียรูปจากความร้อน (HDT): โดยจำกัดการเคลื่อนที่ของโซ่พอลิเมอร์ ปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุ และขยายการใช้งานไนลอนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น ชิ้นส่วนเครื่องยนต์รถยนต์)

เอฟเฟกต์เสริมความแข็งแกร่ง

นอกจากเอฟเฟกต์เสริมความแข็งแกร่งแล้ว แบเรียมซัลเฟตยังสามารถทำให้ไนลอนแข็งแกร่งขึ้นได้อีกด้วย ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคนาโนแบเรียมซัลเฟตและเมทริกซ์ไนลอนจะสร้างชั้นทรานสิชั่นยืดหยุ่น ซึ่งสามารถส่งผ่านและคลายความเครียดบนอินเทอร์เฟซได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงดูดซับและกระจายพลังงานจากแรงกระแทกภายนอก และปรับปรุงความเหนียวของวัสดุ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเมื่อปริมาณแบเรียมซัลเฟตเพิ่มขึ้นในระดับหนึ่ง ประสิทธิภาพของวัสดุจะลดลงเนื่องจากการเกิดการเกาะกลุ่ม

ความเงาที่ดีขึ้น

แบเรียมซัลเฟตมีความสามารถในการสะท้อนแสงที่แข็งแกร่งในช่วงความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด ซึ่งทำให้สามารถแสดงความสว่างสูงในสูตรสีพลาสติกได้ เมื่อเลือกแบเรียมซัลเฟตที่มีขนาดอนุภาคที่เหมาะสมเพื่อเติมในไนลอน ความเงาของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการแปรรูปก็จะดีขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ ดัชนีการหักเหของแบเรียมซัลเฟตยังใกล้เคียงกับของพอลิเมอร์ เช่น ไนลอน จึงสามารถรักษาความสว่างและเฉดสีของเม็ดสีได้

การใช้งานจริง

ในการใช้งานจริง แบเรียมซัลเฟตมักจะกระจายอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์ไนลอนในรูปแบบนาโนเมตรโดยการผสมแบบหลอมละลาย วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ขนาด พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ และแรงต่อส่วนต่อประสานที่แข็งแกร่งของนาโนแบเรียมซัลเฟต และผสมผสานความแข็งแกร่ง ความเสถียรของมิติ และความเสถียรทางความร้อนของแบเรียมซัลเฟตเข้ากับความเหนียว ความสามารถในการแปรรูป และคุณสมบัติทางไฟฟ้าของไนลอนได้อย่างลงตัว จึงทำให้ได้รับประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม

แบเรียมซัลเฟตแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่สำคัญ ความเหนียว และความเงาในการปรับเปลี่ยนไนลอน ด้วยการควบคุมเนื้อหาและการกระจายขนาดอนุภาคของแบเรียมซัลเฟตอย่างสมเหตุสมผล ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติเชิงกลของไนลอน ปรับปรุงความทนทานและความสวยงามของผลิตภัณฑ์ สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสูตรสำหรับสถานการณ์เฉพาะ และขยายขอบเขตการใช้งานของไนลอน