Το θειικό βάριο, επίσης γνωστό ως βαρίτης, είναι μια άχρωμη, άοσμη, μη τοξική ανόργανη ένωση με χημικό τύπο BaSO4. Είναι γνωστό για την υψηλή πυκνότητά του, την υψηλή λευκότητα, την καλή χημική σταθερότητα και την αντοχή του σε οξέα και αλκάλια. Είναι επίσης αδιάλυτο στο νερό και στα περισσότερα οξέα. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν το θειικό βάριο ευρέως χρησιμοποιούμενο σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς. Το θειικό βάριο παρουσιάζει μοναδικά πλεονεκτήματα, ειδικά στον τομέα της τροποποίησης πλαστικών και στην τροποποίηση του νάιλον (PA).
Το νάιλον, ένα πολυμερές με εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αντοχή στη φθορά, χημική αντοχή και αυτολιπαντικά χαρακτηριστικά, εφαρμόζεται ευρέως σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς. Ωστόσο, μειονεκτήματα όπως η υψηλή απορρόφηση νερού και η κακή διαστασιακή σταθερότητα περιορίζουν το εύρος εφαρμογής του. Επομένως, η τροποποίηση του νάιλον για τη βελτίωση της απόδοσής του έχει αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία. Ως ουδέτερο πληρωτικό, το θειικό βάριο παίζει πολλαπλούς ρόλους στην τροποποίηση του νάιλον, συμπεριλαμβανομένης της ενίσχυσης, της σκλήρυνσης και της βελτίωσης της γυαλάδας της επιφάνειας.
Ενισχυτικό αποτέλεσμα
Ως ανόργανο πληρωτικό, το θειικό βάριο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ακαμψία (μέτρο ελαστικότητας) και τη σκληρότητα του νάιλον. Είναι κατάλληλο για βιομηχανικά εξαρτήματα που απαιτούν υψηλή ακαμψία, όπως γρανάζια και ρουλεμάν.
Πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι η αύξηση της περιεκτικότητας σε νανοθειικό βάριο βελτιώνει τόσο το μέτρο κάμψης όσο και το μέτρο εφελκυσμού του νάιλον. Αξιοσημείωτο είναι ότι όταν το κλάσμα μάζας του νανοθειικού βαρίου φτάσει σε μια βέλτιστη τιμή (π.χ., 3%), οι μηχανικές ιδιότητες του νάιλον φτάνουν στο μέγιστο. Αυτό το φαινόμενο ενίσχυσης αποδίδεται κυρίως στην εγγενή ακαμψία του θειικού βαρίου και στην καλή διεπιφανειακή σύνδεσή του με τη μήτρα του νάιλον.
Διαστατική σταθερότητα: Το θειικό βάριο μειώνει τη συρρίκνωση και τη στρέβλωση κατά την επεξεργασία ή τη χρήση, ενισχύοντας την ακρίβεια των διαστάσεων.
Θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης (HDT): Περιορίζοντας την κίνηση των πολυμερικών αλυσίδων, βελτιώνει τη θερμική σταθερότητα και επεκτείνει την εφαρμογή του νάιλον σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, όπως τα εξαρτήματα κινητήρων αυτοκινήτων.
Σκληρυντικό αποτέλεσμα
Πέρα από την ενίσχυση, το θειικό βάριο συμβάλλει επίσης στην σκλήρυνση του νάιλον. Τα σωματίδια νανοθειικού βαρίου αλληλεπιδρούν με τη μήτρα νάιλον για να σχηματίσουν ένα ελαστικό μεταβατικό στρώμα. Αυτό το στρώμα βοηθά στην κατανομή και απορρόφηση της τάσης της διεπιφάνειας, μετριάζοντας έτσι την εξωτερική ενέργεια κρούσης και ενισχύοντας την ανθεκτικότητα του υλικού.
Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η υπερβολική περιεκτικότητα σε θειικό βάριο μπορεί να οδηγήσει σε συσσωμάτωση σωματιδίων, η οποία μπορεί να μειώσει την απόδοση.
Βελτιωμένη γυαλάδα
Το θειικό βάριο έχει ισχυρή ικανότητα ανάκλασης του φωτός στις περιοχές υπεριώδους και υπέρυθρου μήκους κύματος, γεγονός που του επιτρέπει να εμφανίζει υψηλή φωτεινότητα σε πλαστικούς χρωματιστικούς τύπους.
Όταν επιλέγεται θειικό βάριο με κατάλληλο μέγεθος σωματιδίων για την πλήρωση του νάιλον, η επιφανειακή στιλπνότητα του επεξεργασμένου προϊόντος μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Επιπλέον, επειδή ο δείκτης διάθλασης του θειικού βαρίου ταιριάζει πολύ με αυτόν πολυμερών όπως το νάιλον, βοηθά στη διατήρηση της φωτεινότητας και του χρωματικού τόνου των προστιθέμενων χρωστικών.
Πρακτική εφαρμογή
Στην πράξη, το θειικό βάριο ενσωματώνεται συνήθως στο νάιλον μέσω ανάμειξης τήγματος σε νανομορφή. Αυτή η προσέγγιση εκμεταλλεύεται το φαινόμενο μεγέθους, την υψηλή ειδική επιφάνεια και την ισχυρή διεπιφανειακή αλληλεπίδραση του νανοθειικού βαρίου. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύνθετο υλικό που συνδυάζει την ακαμψία, τη διαστατική σταθερότητα και την αντοχή στη θερμότητα του θειικού βαρίου με την ανθεκτικότητα, την επεξεργασιμότητα και τις διηλεκτρικές ιδιότητες του νάιλον, επιτυγχάνοντας εξαιρετική συνολική απόδοση.
Το θειικό βάριο έχει δείξει πολλαπλές επιδράσεις, όπως σημαντική ενίσχυση, σκλήρυνση και βελτίωση της στιλπνότητας στην τροποποίηση του νάιλον. Ελέγχοντας προσεκτικά την περιεκτικότητά του και την κατανομή μεγέθους των σωματιδίων, οι κατασκευαστές μπορούν να βελτιστοποιήσουν τη μηχανική απόδοση του νάιλον, να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα και την εμφάνιση του προϊόντος, να εξισορροπήσουν το κόστος και την απόδοση και να προσαρμόσουν τις συνθέσεις για συγκεκριμένες εφαρμογές, διευρύνοντας σημαντικά τις πιθανές χρήσεις του νάιλον.
Epic Powder Machinery – Ο ειδικός σας στο Jet Mill
Μηχανήματα Epic Powder ειδικεύεται στο σχεδιασμό και την κατασκευή μύλων υψηλής απόδοσης και συστημάτων ταξινόμησης. Με προηγμένη τεχνολογία και πλούσια εμπειρία στον κλάδο, παρέχουμε αξιόπιστες λύσεις για εξαιρετικά λεπτή σκόνη με ακριβές μέγεθος σωματιδίων.