Воластонитът на прах се е утвърдил като превъзходен укрепващ пълнител за композити от полипропилен (PP), особено в производството на компоненти за автомобилна индустрия, поради уникалната си needle-like структура и изключителни механични свойства. Когато това естествено срещано минерално вещество калциев силикат се разпредели еднородно в PP матриците, се формира стабилна мрежа, която значително подобрява работните характеристики на материала, което го прави идеален за производството на леки, но издръжливи части.
Високото съотношение на аспекти (дължина към диаметър) на налиститовия прах е ключово за неговия армиращ ефект. За разлика от сферичните пълнители, неговите иглоподобни частици се впресоват в полимерната матрица, като създават структурна рамка, която се съпротивлява на деформация под натоварване. Това води до значително увеличение на якостта на опън и модула на огъване на композитите от поли(пропилен). Изпитвания показват, че включването на 20-30% налиститов прах може да повиши якостта на опън с 30-50% в сравнение с неармирания поли(пропилен), което позволява на автомобилни части да понасят по-големи механични натоварвания без повреди. Това е особено важно за компоненти като бамперни греди, вратни панели и вътрешни облицовки, които изискват както якост, така и устойчивост на удар.
Деформацията, чест проблем при пресованите с пресова форма PP части, причинена от неравномерно охлаждане и свиване, се намалява значително с воластонитов прах. Ниското термично разширение на пълнителя помага за стабилизиране на размерите на композита по време на процеса на охлаждане, като осигурява, че детайлите запазват своя проектен вид. Тази размерна стабилност е от съществено значение за автомобилни компоненти, които изискват прецизно пасване, като например сглобки за табло и капаци на двигателя, където дори незначителна деформация може да доведе до проблеми при монтажа или функционални дефекти.
Топлинната устойчивост е още едно ключово предимство на композити от поли(пропилен) с добавка на воластонит. Ненапълненият поли(пропилен) обикновено започва да се размеква при температура между 100-120°C, което ограничава използването му в приложения под капака на двигателя. Добавянето на воластонитен прах обаче повишава температурата на огъване под топлина, което позволява на материала да запази механичните си свойства при температури до 150°C или по-високи. Това подобрение на термичните характеристики позволява използването на поли(пропилен) композити за компоненти под капака на двигателя, като радиаторни кожуси, колектори за въздушен впуск и корпуси на батерии, където често се среща излагане на по-високи температури.
Ефективността на обработката се подобрява чрез използването на воластонитен прах в PP композити. Ниското влагопоемане на пълнителя елиминира необходимостта от предварително сушене, което намалява времето за производство и консумацията на енергия. Неговите смазващи свойства подобряват течението на разтопеното вещество по време на инжектирането, осигурявайки напълването на сложни форми и намалявайки времето за цикъл. Освен това, бялата боя на воластонита позволява по-лесно съгласуване на цветовете с пигменти, което елиминира необходимостта от скъпи непропускливи добавки и подпомага производството на части с постоянен визуален вид.
Изгодността допълнително стимулира използването на воластонитен прах в автомобилни PP композити. В сравнение със стъкленото влакно, традиционният уплътняващ пълнител, воластонитът осигурява съпоставима якост при по-ниска цена и с намален износ на оборудването. По-ниската му плътност също допринася за намаляване на теглото, което е от решаващо значение в автомобилния дизайн с цел подобряване на икономията на гориво и намаляване на емисиите. Чрез замяна на част от полимера с по-евтин минерален пълнител, производителите могат да намалят разходите за материали, без да компрометират представянето.
Повърхностната обработка на воластонитен прах със съединителни агенти (като силани) подобрява съвместимостта му с поли(пропилен) (PP), като по този начин се подобрява дисперсията и създава по-добро сцепление на пълнежа с полимера. Тази обработка осигурява равномерно разпределение на частиците, предотвратявайки агломерацията и максимално увеличавайки усилващия ефект. Доставчиците предлагат различни видове воластонитен прах с контролиран размер на частиците (обикновено 10-45 микрона) и съотношения на дължина към диаметър (3:1 до 8:1), за да съответства на конкретни приложения, вариращи от високопрочни структурни детайли до леки вътрешни компоненти.
×
