Bariumsulfaat, ook wel bariet genoemd, is een kleurloze, geurloze en niet-giftige anorganische verbinding met de chemische formule BaSO4. Het staat bekend om zijn hoge dichtheid, hoge witheid, goede chemische stabiliteit en bestendigheid tegen zuren en logen. Het is ook onoplosbaar in water en de meeste zuren. Deze eigenschappen maken bariumsulfaat breed toepasbaar in vele industriële sectoren. Bariumsulfaat biedt unieke voordelen, met name op het gebied van kunststofmodificatie en de modificatie van nylon (PA).
Nylon, een polymeer met uitstekende mechanische eigenschappen, slijtvastheid, chemische bestendigheid en zelf-smerende eigenschappen, wordt veel toegepast in vele industriële sectoren. Nadelen zoals een hoge waterabsorptie en een slechte maatvastheid beperken echter het toepassingsbereik. Daarom is het modificeren van nylon om de prestaties te verbeteren bijzonder belangrijk geworden. Als neutrale vulstof speelt bariumsulfaat meerdere rollen bij de modificatie van nylon, waaronder versterking, taaiheid en het verbeteren van de oppervlakteglans.
Versterkingseffect
Als anorganische vulstof kan bariumsulfaat de stijfheid (modulus) en hardheid van nylon aanzienlijk verbeteren. Het is geschikt voor industriële onderdelen die een hoge stijfheid vereisen, zoals tandwielen en lagers.
Experimentele resultaten tonen aan dat het verhogen van het gehalte nano-bariumsulfaat zowel de buigmodulus als de trekmodulus van nylon verbetert. Met name wanneer de massafractie van nano-bariumsulfaat een optimale waarde bereikt (bijv. 3%), bereiken de mechanische eigenschappen van nylon hun hoogtepunt. Dit versterkende effect wordt voornamelijk toegeschreven aan de inherente stijfheid van bariumsulfaat en de goede hechting aan de nylonmatrix.
Maatvastheid: Bariumsulfaat vermindert krimp en kromtrekken tijdens de verwerking of het gebruik, waardoor de maatvastheid wordt verbeterd.
Warmtevervormingstemperatuur (HDT): Door de beweging van polymeerketens te beperken, verbetert het de thermische stabiliteit en vergroot het de toepasbaarheid van nylon in omgevingen met hoge temperaturen, zoals auto-onderdelen voor motoren.
Verstevigend effect
Naast versterking draagt bariumsulfaat ook bij aan de taaiheid van nylon. Nano-bariumsulfaatdeeltjes interageren met de nylonmatrix en vormen zo een elastische overgangslaag. Deze laag helpt bij het verdelen en absorberen van grensvlakspanningen, waardoor externe impactenergie wordt verminderd en de taaiheid van het materiaal wordt verbeterd.
Het is echter belangrijk om te beseffen dat een te hoog bariumsulfaatgehalte kan leiden tot agglomeratie van deeltjes, wat de prestaties kan verminderen.
Verbeterde glans
Bariumsulfaat heeft een sterk lichtreflecterend vermogen in het ultraviolette en infrarode golflengtebereik, waardoor het een hoge helderheid kan vertonen in kunststofkleurformules.
Wanneer bariumsulfaat met een geschikte deeltjesgrootte wordt gebruikt om nylon te vullen, kan de oppervlakteglans van het verwerkte product aanzienlijk worden verbeterd. Bovendien helpt het, omdat de brekingsindex van bariumsulfaat nauw aansluit bij die van polymeren zoals nylon, de helderheid en kleurtoon van toegevoegde pigmenten te behouden.
Praktische toepassing
In de praktijk wordt bariumsulfaat doorgaans in nanovorm in nylon verwerkt via smeltmenging. Deze aanpak maakt gebruik van het grootte-effect, het hoge specifieke oppervlak en de sterke grensvlakinteractie van nano-bariumsulfaat. Het resultaat is een composiet dat de stijfheid, maatvastheid en hittebestendigheid van bariumsulfaat combineert met de taaiheid, verwerkbaarheid en diëlektrische eigenschappen van nylon, wat resulteert in uitstekende algehele prestaties.
Bariumsulfaat heeft meerdere effecten aangetoond, zoals een significante verbetering van de kwaliteit, taaiheid en glans bij nylonmodificatie. Door de samenstelling en deeltjesgrootteverdeling zorgvuldig te controleren, kunnen fabrikanten de mechanische prestaties van nylon optimaliseren, de duurzaamheid en het uiterlijk van het product verbeteren, kosten en prestaties in balans brengen en formuleringen afstemmen op specifieke toepassingen, wat de toepassingsmogelijkheden van nylon aanzienlijk vergroot.
Epic Powder Machinery – Uw expert in straalmolens
Epische poedermachines is gespecialiseerd in het ontwerp en de productie van hoogwaardige straalmolens en classificatiesystemen. Met geavanceerde technologie en ruime ervaring in de sector bieden wij betrouwbare oplossingen voor ultrafijn poeder met een nauwkeurige deeltjesgrootte.