Vollastonitni prah se je izkazal za odličen ojačevalni polnilni material za kompozite polipropilena (PP), zlasti pri proizvodnji avtomobilskih komponent, zaradi svoje edinstvene igličaste strukture in izjemnih mehanskih lastnosti. Ta naravno nastali kalcijev silikatni mineral, ko je enakomerno porazdeljen v PP matricah, tvori trdno mrežo, ki znatno izboljša delovanje materiala in ga naredi primernega za proizvodnjo lahkih, a vzdržljivih delov.
Visok razmerje dolžine in premera (razmerje dolžine do premera) pri wollastonitnem prahu je ključno za njegov utrdilni učinek. Za razliko od sferičnih polnil njegove igličaste delce med seboj zaklenjene v polimerni matrici ustvarijo strukturni okvir, ki upira deformacijam pod napetostjo. To pomeni znatno povečanje vlečne trdnosti in upogibnega modula PP kompozitov. Preskusi kažejo, da uporaba 20-30% wollastonitnega prahu lahko poveča vlečno trdnost za 30-50% v primerjavi z nezapolnjenim PP, kar omogoča avtomobilskim delom, da prenašajo večje mehanske obremenitve brez odpovedi. To je še posebej pomembno za komponente, kot so nosilni nosilci, vratnice in notranja oprema, ki zahtevajo tako trdnost kot odpornost proti vplivom.
Ukrivljanje, pogosta težava pri PP delih, izdelanih z vbrizgovanjem, ki jo povzroča neenakomerno hlajenje in krčenje, se znatno zmanjša z uporabo talkovega prahu. Nizki koeficient toplotnega raztezanja napolnitve pomaga stabilizirati dimenzije kompozita v procesu hlajenja, kar zagotavlja, da deli ohranijo svojo zasnovano obliko. Ta dimenzijska stabilnost je ključna za avtomobilske komponente, ki zahtevajo natančno prileganje, kot so plošče s kontrolnimi instrumenti in pokrovi motorja, kjer lahko že majhno ukrivljanje povzroči težave s sestavljanjem ali funkcionalne napake.
Odpornost proti toploti je še ena pomembna prednost vključenih PP kompozitov s wollastonitom. Nezapolnjen PP se običajno začne mehčati pri 100–120 °C, kar omejuje njegovo uporabo v aplikacijah pod haubo. Vendar dodatek wollastonitnega prahu dvigne temperaturo toplotnega upogibanja, kar omogoča materialu, da ohrani svoje mehanske lastnosti pri temperaturah do 150 °C ali višjih. S tem izboljšano toplotno zmogljivostjo se omogoči uporaba PP kompozitov za komponente pod haubo, kot so ohišja radiatorjev, zbiralniki zračnega vpuha in ohišja baterij, kjer je pogosta izpostavljenost višjim temperaturam.
Učinkovitost obdelave se izboljša z uporabo talka v PP kompozitih. Nizka vsebnost vlage v polnilu odpravi potrebo po predsušenju, kar zmanjša čas proizvodnje in porabo energije. Njegove mazalne lastnosti izboljšajo tok raztopine med brizganjem, kar zagotavlja popolno zapolnitev kompleksnih pobočk in zmanjša cikle proizvodnje. Poleg tega bela barva talka omogoča lažje usklajevanje barv s pigmenti, odpravi potrebo po dragih neprozornih aditivih in omogoča proizvodnjo delov z enotnim vizualnim videzom.
Stroškovna učinkovitost dodatno spodbuja uporabo wollastonitovega prahu v avtomobilskih PP kompozitih. V primerjavi s steklenim vlaknom, tradicionalnim ojačevalnim polnilom, wollastonit zagotavlja primerljivo trdnost pri nižjih stroških in zmanjšanem obrabi opreme. Njegova nižja gostota prispeva tudi k zmanjšanju mase, kar je ključen dejavnik v avtomobilskem načrtovanju za izboljšanje gorivne učinkovitosti in zmanjšanje emisij. Z nadomestitvijo dela polimera s cenejšim mineralnim polnilom lahko proizvajalci zmanjšajo stroške materialov, ne da bi pri tem ogrozili učinkovitost.
Površinska obdelava z wollastonitnim prahom s povezovalnimi sredstvi (kot so silani) izboljša njegovo združljivost s PP, kar izboljša dispergiranje in povezovanje na meji med polnilom in polimerom. Ta obdelava zagotavlja enakomerno porazdelitev delcev, preprečuje aglomeracijo in maksimalizira utrditveni učinek. Dobavitelji ponujajo različne sorte wollastonitnega prahu z nadzorovano velikostjo delcev (običajno 10–45 mikronov) in razmerji stranic (3:1 do 8:1), da zadostijo določenim zahtevam uporabe, od visokotrdnih konstrukcijskih delov do lahkih notranjih komponent.
×
