Prášok z wollastonitu sa preukázala ako vynikajúca výstuž pre kompozity z polypropylénu (PP), najmä v automobilovom priemysle, vďaka svojej jedinečnej ihličitej štruktúre a vynikajúcim mechanickým vlastnostiam. Ak sa táto prírodná vápenato-kremičitanová surovina rovnomerne rozptíli do PP matríce, vytvorí sa odolná sieť, ktorá výrazne zlepší výkon materiálu, čo ho činí ideálnym na výrobu ľahkých, no zároveň odolných dielov.
Vysoký pomer dĺžky k priemeru prášku wollastonitu je kľúčový pre jeho zosilňujúci efekt. Na rozdiel od guľovitých plnidiel sa jeho ihličité častice zapájajú do polymérnej matrice a vytvárajú konštrukčný rám, ktorý odoláva deformácii pri mechanickom zaťažení. To sa prejavuje výrazným zvýšením pevnosti v ťahu a modulu pružnosti PP kompozitov. Testy ukazujú, že použitie 20-30 % prášku wollastonitu môže zvýšiť pevnosť v ťahu o 30-50 % v porovnaní s neplneným PP, čo umožňuje automobilovým dielom vydržať väčšie mechanické zaťaženie bez poškodenia. To je obzvlášť dôležité pre komponenty ako sú nárazníkové nosníky, dverné paneli a interiérové výplne, ktoré vyžadujú veľkú pevnosť a odolnosť proti nárazom.
Krivenie, bežný problém pri vstrekovaných dieloch z PP spôsobených nerovnomerným chladením a smršťovaním, je výrazne znížené pomocou prášku wollastonitu. Nízky koeficient tepelnej rozťažnosti výplne pomáha stabilizovať rozmery kompozitu počas procesu chladenia, čím sa zabezpečuje, že diely si zachovajú svoj pôvodný tvar. Táto rozmerná stabilita je dôležitá pre automobilové komponenty, ktoré vyžadujú presné prispôsobenie, ako sú prístrojové panely a kryty motora, kde môže už aj minimálne krivenie viesť k problémom pri montáži alebo k funkčným chybám.
Odolnosť voči teplu je ďalšou dôležitou výhodou kompozitov na báze PP armovaných wollastonitom. Neplnené PP zvyčajne začína mäknúť pri teplote 100-120 °C, čo obmedzuje jeho použitie v aplikáciách pod kapotom. Avšak pridanie prášku wollastonitu zvyšuje teplotu odolnosti voči teplu, čo umožňuje materiálu udržať si svoje mechanické vlastnosti pri teplotách až do 150 °C alebo vyšších. Toto rozšírenie tepelných vlastností umožňuje použitie PP kompozitov v komponentoch pod kapotom, ako sú kryty chladičov, sacie koliektra a skrine batérií, kde je bežná expozícia zvýšeným teplotám.
Použitie wollastonitového prášku v PP kompozitoch zvyšuje efektívnosť spracovania. Nízka absorpcia vlhkosti plniva eliminuje potrebu predsušovania, čím sa skracuje výrobný čas a zníži sa energetická náročnosť. Jeho mazacie vlastnosti zlepšujú tok taveniny počas vstrekovania, čo zabezpečuje úplné vyplnenie zložitých foriem a skracuje výrobné cykly. Okrem toho biela farba wollastonitu umožňuje ľahšie ladenie farieb s pigmentmi, čím sa eliminuje potreba nákladných krycích aditív a podporuje výroba dielov s konštantným vizuálnym vzhľadom.
Nákladová efektívnosť ďalej podporuje použitie wollastonitového prášku v automobilových PP kompozitoch. V porovnaní so skleneným vláknom, tradičným výstužným plnivom, ponúka wollastonit porovnateľnú pevnosť za nižšiu cenu a s redukovaným opotrebom zariadení. Jeho nižšia hustota tiež prispieva k ľahkému konštrukčnému riešeniu, čo je kritický faktor pri návrhu automobilov na zlepšenie palivovej účinnosti a zníženie emisií. Nahradením časti polyméru lacnejším minerálnym plnivom môžu výrobcovia znížiť náklady na materiál bez poškodenia výkonu.
Povrchová úprava prášku wollastonitu väzbovými činidlami (napr. silánmi) zvyšuje jeho kompatibilitu s PP, čím sa vylepšuje disperzia a spojenie na rozhraní plniča a polyméru. Táto úprava zabezpečuje rovnomerné rozdelenie častíc, zabraňuje ich aglomerácii a maximalizuje vystužujúci efekt. Dodávatelia ponúkajú rôzne triedy prášku wollastonitu s kontrolovanou veľkosťou častíc (zvyčajne 10–45 mikrónov) a pomerom dĺžky ku šírke (3:1 až 8:1), ktoré spĺňajú konkrétne požiadavky aplikácií, od vysokopevnostných konštrukčných dielov až po ľahké interiérové komponenty.
×
