Опис
Пластични композити се широко користе у индустрији од потрошачких роба до индустријских машина, али често пате од ограничења: ниска механичка чврстоћа захтева скупе напојнике за јачање као што су стаклени влакон, висока свијања узрокује димензијску нестабилност, а лоша топлотна отпорност Турмалин прах, трошковотан минерални пломбич са јединственим појачајућим својствима, решава ова питања, што га чини идеалним додатком за пластичне композите који се користе у процесима инјекционог лијечења.
Механизам јачања турмалинског праха у пластичним композитима лежи у његовој структури честица и везивању интерфејса. За разлику од сферичних пунила који пружају минималну механичку подршку, честице турмалина имају неправилан, углови облик који ствара механичко затварање са полимерском матрицом (нпр. полиетилен, полипропилен или АБС). Ово међусобно затварање повећава чврстоћу за истезање композита и модул гнусања дистрибуирањем стреса преко мреже пунила-полимера. Тестирања показују да додавање 15-20% турмалинског праха у полипропиленске (ПП) композите повећава чврстоћу на истезање за 25-35% (од 30 МПа до 37-40 МПа) и модул гнусања за 40-50% (од 1500 МПа до 2100-2250 МПа)по Поред тога, висок однос страни праха (поредок дужине према ширини од 3: 1 до 5: 1) повећава отпорност на ударе, смањујући крхкост непуне пластике. На пример, АБС композити са 18% турмалинског праха имају Изод чврстоћу удара од 25 кДЖ/м2, у поређењу са 18 кДЖ/м2 за непуњен АБС, што их чини погодним за трајне потрошене робе као што су корпуси електричних алата.
Отпорност на топлоту је критично побољшање које пружа турмалински прах у пластичним композитима. Непуњена пластика као што је ПП обично имају температуру топлотне дефлекције (ХДТ) од 100-110 °C, што ограничава њихову употребу у апликацијама као што су компоненте за аутомобилску подкупоћу или електрични корпуси. Међутим, висока топлотна стабилност турмалина (точка топљења > 1500 °C) повећава ХДТ композита: ПП са 20% турмалинском прахом има ХДТ од 135-145 °C, док АБС композити са 15% прахом достижу 120-130 °C. Ово проширење топлотних перформанси Прах такође смањује топлотну проводност композита, што га чини корисним за изолацију у електричним компонентамаПП појачано турмалином има топлотну проводност од 0,25 Вт/м·К, 15% нижу од непуне ПП, смањујући пренос топлоте и побољшавајући енергетску ефикасност
Смањење смањења је још једна кључна предност турмалинског праха у инјекционом лијечењу. Пластични композити се често смањују током хлађења, узрокујући нетачности димензија (нпр. деформација, пуцање) које чине делове непотребним. Низак коефицијент топлотне експанзије турмалина (CTE: 5-8 × 10−6/°C) је знатно нижи од већине полимера (PP: 150 × 10−6/°C, ABS: 90 × 10−6/°C), тако да инкорпорирање праха смањује укупну CTE композита. На пример, ПП композити са 20% турмалинском прахом имају стопу смањења од 1,2-1,5%, у поређењу са 2,5-3,0% за непуњен ПП. Ова димензионална стабилност је критична за прецизне делове са убризгањем, као што су зубришта, електрични коннектори и аутомобилске унутрашње компоненте, где чак и 0,5% свијање може изазвати проблеме са монтажем.
Ефикасност обраде се повећава када се турмалински прах користи у пластичном убризгавању. Ниска апсорпција влаге праха (<0,1% на 25 °C, 50% РХ) елиминише потребу за предсушивањем, временски потребан корак потребан за пуњаче као што су талк или калцијум карбонат. Његова мазањачка својства побољшавају проток топања у убризгавачком калу, смањујући време циклуса за 10-15%на пример, ПП зубрични круг са 18% турмалинском прахом има циклус калупања од 45 секунди, у поређењу са 55 секунди за непуњен ПП. Поред тога, тврдоћа турмалина (Мохс тврдоћа 7-7.5) је нижа од стаклене влакна (Мохс 6.5-7), што узрокује мање зноја на инјекционим машинама и алатима. То смањује трошкове одржавања и продужава животни век опреме за 20-30% у поређењу са композитима појачаним стакленим влакном.
Компатибилност са различитим врстама пластике и адитива чини турмалин прах свестраним. Ради са термопластиком (ПП, ПЕ, АБС, ПВЦ) и термосет (епокси, полиестер), као и са уобичајеним пластичним адитивима као што су антиоксиданси, УВ стабилизатори и боје. За разлику од неких пљачка који реагују са огревним ретаргантима, турмалин је хемијски инертан, што му омогућава да се користи у огревним композитима за електричне апликације. На пример, ПП појачано турмалином са додатком за отпоравање пламена испуњава UL 94 V-0 стандарде, што га чини погодним за електричне кућа.
Опције прилагођавања задовољавају различите потребе убризгавања. Добавитељи нуде турмалин прах са контролисаним величинама честица: фине квалитете (5-10 мкм) за делове са танким зидовима (нпр. електронски коннектори) како би се избегли повърхностни дефекти, и грубије квалитете (20-30 мкм) за компоненте са Површински обрађене врстепокривене титанатом или силаномпобољшавају адхезију на хидрофобне полимере као што је ПЕ, смањујући агломерацију пуњача и обезбеђујући равномерну дисперзију. Високочисте врсте (95% + садржај турмалина) су идеалне за пластику у контакту са храном (у складу са FDA 21 CFR 177.1520), док су трошковно ефикасне врсте (80-90% садржај) погодне за апликације које нису хране.
Практични случајеви примене потврђују вредност турмалинског праха. Кинески произвођач потрошених производа заменио је 50% стаклених влакана у рукама боца за ПП детергент за прање са турмалинским прахом, задржавши исту чврстоћу на истегнући, а истовремено смањујући трошкове материјала за 25% и зношење алата за 30%. Немачки произвођач аутомобила користио је АБС појачан турмалином за унутрашње врата, постижући 20% смањење свијања и елиминишући проблеме са деформацијом који су раније узроковали одбијање 15% делова. Ови случајеви показују осепљива побољшања у перформанси и трошковима, што турмалин прах чини атрактивним избором за световне произвођаче пластике.
За трговаче спољне трговине, промоција турмалинског праха као пластичног композитног пунила захтева наглашавање техничких перформанси, штеде и предности обраде. Подавање извештаја о тестирању треће стране (нпр. од СГС-а или ИСО-а) који потврђују механичку чврстоћу, топлотно отпорност и стопе смањења ствара поверење. Подстицање компатибилности са постојећим процесима лијечења убризгавањемнепотреба за модификације опремеснижава препреке за прихватање. Понуда за узоришне партије (10-20 кг) омогућава клијентима да тестирају пуњење у својим формулацијама, док цене за оптерећење (за наруџбине > 1000 кг) привлаче великим произвођачима.
Логистичка и комплаенс подршка су од суштинског значаја за међународне продаје. Турмалин прах треба паковати у запечаћене, влажно-упорне контејнере како би се спречило згрупање током испоруке 25 кг пластичне вреће са унутрашњим облогом су стандардни, док су за велике наруџбине доступне 1 тона бук-поручке. Подавање ТДС-а и СДС-а на енглеском језику осигурава у складу са увозним прописима (нпр. ЕУ РЕАХ, САД ФДА). Понуда техничке подршке, као што су препоручени нивоа оптерећења за одређене полимере и савети за решавање проблема са дисперзијом, повећава задовољство клијената и подстиче дугорочна партнерства.
