Le sulfate de baryum, également appelé barytine, est un composé inorganique incolore, inodore et non toxique, de formule chimique BaSO4. Il est reconnu pour sa densité élevée, sa blancheur exceptionnelle, sa bonne stabilité chimique et sa résistance aux acides et aux bases. Il est également insoluble dans l'eau et la plupart des acides. Ces caractéristiques expliquent son utilisation répandue dans de nombreux secteurs industriels. Il présente des avantages uniques, notamment pour la modification des plastiques et du nylon (PA).
Le nylon, un polymère doté d'excellentes propriétés mécaniques, de résistance à l'usure et aux produits chimiques, ainsi que de propriétés autolubrifiantes, est largement utilisé dans de nombreux secteurs industriels. Cependant, des inconvénients tels qu'une forte absorption d'eau et une faible stabilité dimensionnelle limitent son champ d'application. Par conséquent, la modification du nylon pour améliorer ses performances est devenue particulièrement importante. En tant que charge neutre, le sulfate de baryum joue de multiples rôles dans la modification du nylon, notamment le renforcement, la trempe et l'amélioration de la brillance de surface.
Effet de renforcement
En tant que charge inorganique, le sulfate de baryum peut améliorer considérablement la rigidité (module) et la dureté du nylon. Il convient aux pièces industrielles exigeant une rigidité élevée, comme les engrenages et les roulements.
Les résultats expérimentaux montrent qu'une augmentation de la teneur en sulfate de baryum nanométrique améliore à la fois le module de flexion et le module de traction du nylon. En particulier, lorsque la fraction massique de sulfate de baryum nanométrique atteint une valeur optimale (par exemple, 3%), les propriétés mécaniques du nylon atteignent leur maximum. Cet effet de renforcement est principalement attribué à la rigidité inhérente du sulfate de baryum et à sa bonne liaison interfaciale avec la matrice de nylon.
Stabilité dimensionnelle : le sulfate de baryum réduit le rétrécissement et le gauchissement pendant le traitement ou l'utilisation, améliorant ainsi la précision dimensionnelle.
Température de déformation thermique (HDT) : en limitant le mouvement des chaînes polymères, elle améliore la stabilité thermique et étend l'applicabilité du nylon dans les environnements à haute température, tels que les pièces de moteurs automobiles.
Effet durcissant
Au-delà du renforcement, le sulfate de baryum contribue également à la solidité du nylon. Les nanoparticules de sulfate de baryum interagissent avec la matrice de nylon pour former une couche de transition élastique. Cette couche contribue à répartir et à absorber les contraintes d'interface, atténuant ainsi l'énergie des impacts externes et améliorant la ténacité du matériau.
Cependant, il est important de noter qu’une teneur excessive en sulfate de baryum peut entraîner une agglomération des particules, ce qui peut réduire les performances.
Brillance améliorée
Le sulfate de baryum possède une forte capacité de réflexion de la lumière dans les gammes de longueurs d'onde ultraviolettes et infrarouges, ce qui lui permet de présenter une luminosité élevée dans les formules de coloration plastique.
En choisissant du sulfate de baryum de granulométrie appropriée pour le remplissage du nylon, la brillance de la surface du produit transformé peut être considérablement améliorée. De plus, l'indice de réfraction du sulfate de baryum étant proche de celui des polymères comme le nylon, il contribue à préserver la brillance et la teinte des pigments ajoutés.
Application pratique
En pratique, le sulfate de baryum est généralement incorporé au nylon par mélange à l'état fondu sous forme nanométrique. Cette approche exploite l'effet de taille, la surface spécifique élevée et la forte interaction interfaciale du sulfate de baryum nanométrique. Le résultat est un composite qui allie la rigidité, la stabilité dimensionnelle et la résistance à la chaleur du sulfate de baryum à la ténacité, à la transformabilité et aux propriétés diélectriques du nylon, pour des performances globales exceptionnelles.
Le sulfate de baryum a démontré de multiples effets, tels qu'une amélioration significative de la résistance, de la solidité et de la brillance lors de la modification du nylon. En contrôlant soigneusement sa teneur et sa granulométrie, les fabricants peuvent optimiser les performances mécaniques du nylon, améliorer la durabilité et l'apparence des produits, équilibrer les coûts et les performances, et adapter les formulations à des applications spécifiques, élargissant ainsi considérablement le potentiel d'utilisation du nylon.
Epic Powder Machinery – Votre expert en broyeurs à jet
Machines à poudre épiques Nous sommes spécialisés dans la conception et la fabrication de broyeurs à jet et de systèmes de classification haute performance. Grâce à une technologie de pointe et à une riche expérience industrielle, nous proposons des solutions fiables pour la production de poudres ultrafines avec une granulométrie précise.