Naylon modifikasyonunda mükemmel dolgu maddesi olan baryum sülfat kullanmanın avantajları nelerdir?

Barit olarak da bilinen Baryum Sülfat, kimyasal formülü BaSO4 olan renksiz, kokusuz, toksik olmayan bir inorganik bileşiktir. Yüksek yoğunluğu, yüksek beyazlığı, iyi kimyasal kararlılığı ve asit ve alkali direnci ile bilinir ve suda ve çoğu asitte çözünmez. Bu özellikler, baryum sülfatın birçok endüstriyel alanda, özellikle plastik modifikasyon alanında, özellikle de baryum sülfatın benzersiz avantajlar gösterdiği naylon (PA) modifikasyonunda yaygın olarak kullanılmasını sağlar.

Mükemmel mekanik özelliklere, aşınma direncine, asit ve alkali direncine ve kendi kendini yağlama özelliğine sahip bir polimer malzeme olan naylon, birçok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılır. Ancak, naylonun yüksek su emilimi ve zayıf boyut kararlılığı gibi dezavantajları uygulama aralığını sınırlar. Bu nedenle, performansını iyileştirmek için naylonu modifiye etmek özellikle önemlidir. Nötr bir dolgu maddesi olarak baryum sülfat, naylon modifikasyonunda güçlendirme, sertleştirme ve parlaklığı iyileştirme gibi birden fazla rol oynar.

Takviye etkisi

İnorganik bir dolgu maddesi olarak, baryum sülfat eklenmesi naylonun sertliğini (modülünü) ve rijitliğini önemli ölçüde iyileştirebilir ve yüksek modül gerektiren endüstriyel parçalar (dişliler ve yataklar gibi) için uygundur. İlgili deneysel sonuçlar, nano-baryum sülfat içeriğinin artmasıyla naylonun eğilme modülünün ve çekme modülünün iyileştiğini göstermektedir. Özellikle, nano-baryum sülfatın kütle kesri belirli bir değere (örneğin %3) ulaştığında, naylonun mekanik özellikleri en iyi seviyeye ulaşır. Bu takviye etkisi esas olarak baryum sülfatın rijitliğinden ve naylon matrisiyle iyi arayüz bağından kaynaklanmaktadır.

Boyutsal kararlılık: işleme veya kullanım sırasında naylonun büzülmesini ve eğilmesini azaltır ve boyutsal doğruluğu artırır.

Isıl deformasyon sıcaklığı (HDT): polimer zincirlerinin hareketini sınırlayarak, malzemelerin termal kararlılığını iyileştirir ve naylonun yüksek sıcaklık ortamlarında (örneğin otomobil motor parçaları) uygulamasını genişletir.

Sertleştirme etkisi

Güçlendirme etkisine ek olarak, baryum sülfat naylon üzerinde sertleştirme etkisi de gösterebilir. Nano-baryum sülfat parçacıkları ile naylon matrisi arasındaki etkileşim, arayüzdeki stresi etkili bir şekilde iletebilen ve gevşetebilen, böylece dış darbe enerjisini emen ve dağıtan ve malzemenin sertliğini artıran elastik bir geçiş tabakası oluşturur. Ancak, baryum sülfat içeriği belirli bir ölçüde arttığında, aglomerasyonun oluşması nedeniyle malzemenin performansının azalacağını belirtmekte fayda var.

Geliştirilmiş parlaklık

Baryum sülfat, ultraviyole ve kızılötesi dalga boyu aralıklarında güçlü bir ışık yansıtma yeteneğine sahiptir ve bu da plastik boyama formüllerinde yüksek parlaklık göstermesini sağlar. Naylonla doldurulmak üzere uygun parçacık boyutunda baryum sülfat seçildiğinde, işlenmiş ürünlerin yüzey parlaklığı önemli ölçüde iyileştirilebilir. Ayrıca, baryum sülfatın kırılma indisi naylon gibi polimerlerinkine benzerdir, bu nedenle renklendirici pigmentin parlaklığını ve tonunu koruyabilir.

Pratik uygulama

Pratik uygulamalarda, baryum sülfat genellikle eriyik karıştırma yoluyla nanometreler halinde naylon matrisine düzgün bir şekilde dağıtılır. Bu yöntem, nano-baryum sülfatın boyut etkisini, geniş özgül yüzey alanını ve güçlü arayüz kuvvetini kullanır ve baryum sülfatın sertliğini, boyut kararlılığını ve termal kararlılığını naylonun tokluğu, işlenebilirliği ve dielektrik özellikleriyle mükemmel bir şekilde birleştirerek mükemmel kapsamlı performans elde eder.

Baryum sülfat, naylon modifikasyonunda önemli bir iyileştirme, toklaştırma ve parlaklık iyileştirmesi göstermiştir. Baryum sülfatın içeriğini ve parçacık boyutu dağılımını rasyonel bir şekilde kontrol ederek, naylonun mekanik özelliklerini optimize etmek, ürünün dayanıklılığını ve estetiğini iyileştirmek, performans ve maliyeti dengelemek, formül tasarımını belirli senaryolar için optimize etmek ve böylece naylonun uygulama aralığını genişletmek mümkündür.