Təsvir
Plastik kompozitlər istehlak mallarından başlayaraq sənaye maşınlarına qədər müxtəlif sənayelərdə geniş istifadə olunur, lakin onlar tez-tez məhdudiyyətlərlə qarşılaşır: zəif mexaniki möhkəmlik şüşə lifi kimi bahalı gücləndirici dolqunların istifadəsini tələb edir, yüksək yığılma ölçülərin sabitsizliyinə səbəb olur və istiliyə müqavimətinin zəif olması yüksək temperaturlu mühitlərdə istifadəni məhdudlaşdırır. Turmalin tozu, unikal gücləndirici xassələrə malik olan dəyəri uyğun mineral dolqudur, bu problemləri həll edir və inyeksiya formalaşdırma proseslərində istifadə olunan plastik kompozitlər üçün ideal əlavə kimi çıxış edir.
Plastik kompozitlərdə turmalin tozunun gücləndirici mexanizmi onun hissəcik strukturu və interfeys birləşməsində yerləşir. Mexaniki dəstək verən sferik dolqunlardan fərqli olaraq, turmalin hissəciklərinin qeyri-müntəzəm, bucaqlı forması polimer matrisi (məsələn, polietilen, polipropilen və ya ABS) ilə mexaniki kilidlənmə yaradır. Bu kilidlənmə dolğu materialı-polimer şəbəkəsi üzərində gərginliyin paylanmasına kömək edərək kompozitin dartı möhkəmliyini və qətbi modulunu artırır. Testlər göstərir ki, polipropilen (PP) kompozitlərinə 15-20% turmalin tozu əlavə edildikdə dartı möhkəmliyi 25-35% (30 MPa-dan 37-40 MPa-ya qədər), qətbi modulu isə 40-50% (1500 MPa-dan 2100-2250 MPa-ya qədər) artır – bu göstəricilər şüşə lifli PP ilə müqayisə edilə bilər, lakin 30% daha aşağı qiymətə malikdir. Əlavə olaraq, tozun yüksək nisbəti (uzunluğunun eninə nisbəti 3:1-dən 5:1-ə qədər) təsirə davamlılığı artırır və dolğunun olmaması halında plastiklərin qəbritliyini azaldır. Məsələn, ABS kompozitlərində 18% turmalin tozu əlavə edildikdə İzod təsir gücü 18 kJ/m² olan dolğusuz ABS ilə müqayisədə 25 kJ/m²-ə çatır və bu, elektrikli alətlərin qabları kimi davamlı istehlak malları üçün uyğun edir.
Turlmalın plastik kompozitlərdə yaratdığı ən vacib təkmilləşdirmə istilik müqavimətidir. Doldurulmamış plastiklər (məsələn, PP) adətən 100-110°C istilik deformasiya temperaturuna (HDT) malikdir və bu da avtomobilin mühərrik bölməsi komponentləri və ya elektrik qabları kimi tətbiq sahələrində istifadəsini məhdudlaşdırır. Bununla belə, turlmanın yüksək termal sabitliyinə (ərimə temperaturu >1500°C) görə kompozitlərin HDT-ni artırır: PP-nin tərkibində 20% turlma tozu olduqda HDT 135-145°C, ABS kompozitlərdə isə 15% tozla 120-130°C olur. Bu termal performansın genişlənməsi plastik kompozitlərin orta temperaturlu tətbiqlərdə daha bahalı materiallar olan naylon və ya poliesterin əvəzinə istifadə edilməsinə imkan verir. Tərkibə əlavə olunan toz həmçinin kompozitin termal keçiriciliyini azaldır və elektrik komponentlərində istifadə üçün izolyasiya xassəsi yaradır – turlma ilə gücləndirilmiş PP-nin termal keçiriciliyi 0,25 Vt/m·K-dir, bu da doldurulmamış PP-nin göstəricisinə nisbətən 15% aşağıdır, istilik keçiriciliyini azaldır və enerji səmərəliliyini artırır.
İnkişaf azalması turlamin tozunun inyeksiya kalıbında istifadəsinin digər əsas faydasıdır. Plastik kompozitlər tez-tez soyudulduqda kiçilir və bu da ölçülərin dəqiqliyini pozur (məsələn, qeyri-müntəzəmlik, çatlar), nəticədə detallar istifadəyə qeyri-layiq hala gəlir. Turlaminin termal genişlənmə əmsalı (CTE: 5-8 × 10⁻⁶/°C) əksər polimerlərdən (PP: 150 × 10⁻⁶/°C, ABS: 90 × 10⁻⁶/°C) əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır, buna görə də tozun əlavə edilməsi kompozitin ümumi CTE-ni azaldır. Məsələn, 20% turlamin tozu olan PP kompozitlərinin kiçilmə dərəcəsi 1,2-1,5% təşkil edir, halbuki dolğusuz PP üçün bu göstərici 2,5-3,0% arasındadır. Bu ölçülərin sabitliyi, dişli çarxlar, elektrik konnektorları və avtomobil interyer komponentləri kimi dəqiq inyeksiya kalıb detalları üçün olduqca vacibdir, burada hətta 0,5% kiçilmə belə montaj problemlərinə səbəb ola bilər.
Plastik enjeksiya zamanı turmalin tozundan istifadə etdikdə emalın səmərəliliyi artır. Tozun aşağı nəm udma xassəsi (<25°C temperaturda, 50% RH nisbi rütubətdə 0,1%) onun talk və ya kalsium karbonat kimi digər dolqular üçün lazım olan əvvəldən qurutma prosesinə ehtiyacı yoxdur. Onun məsaməli xassələri enjeksiya formasında ərimə axınını yaxşılaşdırır və dövr vaxtını 10-15% azaldır - məsələn, 18% turmalin tozu olan PP dişli çarx forması 45 saniyəyə hazırlanır, dolgusuz PP-nin hazırlanması isə 55 saniyə çəkir. Əlavə olaraq, turmalinin sərtliyi (Moss şkalasında 7-7,5) şüşə lifindən (Moss şkalasında 6,5-7) aşağıdır və bu da enjeksiya maşınlarında və avadanlıqlarda daha az aşınmaya səbəb olur. Bu, şüşə lifi ilə gücləndirilmiş kompozitlərlə müqayisədə təmir xərclərini azaldır və avadanlıqların istismar müddətini 20-30% artırır.
Müxtəlif plastik növləri və əlavələrlə uyğunluq turmalin tozunu çox yönlü edir. O, termoplastiklərlə (PP, PE, ABS, PVC) və termoreaktivlərlə (epoksi, poliester) eyni zamanda antioksidantlar, UV stabilizatorları və rəngləyicilər kimi ən yayılmış plastik əlavələri ilə də işləyir. Turmalin kimyəvi bərkidici ilə reaksiyaya girməyən digər dolquların əksinə, kimyəvi inertdir və bu səbəbdən elektrik tətbiqləri üçün yanğın dayandırıcı kompozitlərdə istifadə edilə bilər. Məsələn, yanğın dayandırıcı əlavə ilə turmalin gücləndirilmiş PP UL 94 V-0 standartlarına cavab verir və elektrik qutuları üçün uyğundur.
Dəyişdirilmə variantları müxtəlif qəlibləmə ehtiyaclarına uyğundur. Təchizatçılar idarə olunan hissəcik ölçüləri olan turmalin tozu təklif edir: nazik səhifəli hissələr üçün (məsələn, elektronik qoşqular) səth defektlərini aradan qaldırmaq üçün ince dərəcələr (5-10 μm) və qalın divarlı komponentlər üçün (məsələn, maşın qabları) möhkəmliyi artırmaq üçün daha iri dərəcələr (20-30 μm). Səthi işlənilmiş dərəcələr titanat və ya silan rabitə agentləri ilə örtülmüşdür, PE kimi hidrofob polimerlərə yapışmanı yaxşılaşdırır, dolğunun qütbələşməsini azaldır və bərabər paylanmanı təmin edir. Yüksək təmizlik dərəcələri (95%+ turmalin) qida kontaktı plastikləri üçün idealdir (FDA 21 CFR 177.1520 standartlarını ödəyir), daha ucuz dərəcələr (80-90% tərkib) isə qida olmayan tətbiqlər üçün uyğundur.
Praktiki tətbiq nümunələri turmalin tozunun dəyərini təsdiqləyir. Çinin bir istehlak malları istehsalçısı PP yuyucu vasitəsi şüşəsinin tutacaqlarında şüşə lifinin 50%-ni turmalin tozu ilə əvəzlədi, eyni dartı möhkəmliyini saxlayaraq material xərclərini 25% və avadanlıq aşınmasını 30% azaltdı. Alman avtomobil təchizatçısı daxili qapı paneli üçün turmalinlə gücləndirilmiş ABS istifadə edərək, enmənin 20% azalmasına nail oldu və əvvəllər hissələrin 15%-ni tullamaqla nəticələnən çarpazlaşma problemi aradan qaldırıldı. Bu hallar turmalin tozunun effektivliyində və xərclərdə möhkəm yaxşılaşmaları nümayiş etdirir, bu da onu dünya plastik istehsalçıları üçün cəlbedici seçim halına gətirir.
Xarici ticarət sahibkarları üçün turmalin tozunu plastik kompozit doldurucu kimi təbliğ etdikdə texniki performans, xərclərin azaldılması və emal üstünlüklərinə vurğu etmək vacibdir. Mexaniki möhkəmlik, istiyə davamlılıq və büzülmə sürətlərini təsdiq edən SGS və ya ISO kimi üçüncü tərəf test hesabatlarının təqdim edilməsi ilə etimad yaratmaq olar. Mövcud inyeksiya kalıpçılıq prosesləri ilə uyğunluğun vurğulanması (avadanlıqların dəyişdirilməsinə ehtiyac yoxdur) istifadənin qəbul edilməsi barierlərini azaldır. Nümunə partiyaların (10-20 kq) təqdim edilməsi müştərilərə doldurucunu öz formulalarında sınamaq imkanı verir, həcmli satışlar üçün qiymət (1000 kqdan artıq sifarişlər üçün) isə böyük miqyaslı istehsalçıları cəlb edir.
Xarici satışlar üçün loqistika və müvafiq dəstək vacibdir. Turmalin tozu çəkilməsinin qarşısını almaq üçün hava keçirməyən, nəmlikdən qoruyan qablaşdırmada göndərilməlidir - standart olaraq 25 kq plastik çantalar daxili örtüklərlə istifadə edilir, böyük sifarişlər üçün isə 1 tonluq çuvallar mövcuddur. İdxal qaydalarına uyğunluğu təminləmək üçün (məsələn, Avropa İttifaqının REACH qaydaları, ABŞ-nin FDA tələbləri) TDS və SDS sənədlərinin ingilis dilində təqdim edilməsi vacibdir. Müəyyən polimerlər üçün tövsiyə olunan yükləmə səviyyələri və dispersiya problemlərinin həllinə dair məsləhətlər kimi texniki dəstəyin təqdim edilməsi müştəri memnuniyyətini artırır və uzunmüddətli tərəfdaşlıqların inkişafına kömək edir.
