X
تبلیغات
رایتل
 
وبلاگ مهندسی پلیمر ۸۷
به وبلاگ تخصصی بچه های مهندسی پلیمر 87 دانشگاه امیدیه خوش آمدید.
آخرین مطالب
نویسندگان
سه‌شنبه 15 فروردین‌ماه سال 1391 :: 02:38

پرکننده های معدنی

پرکننده ها برای دلایل متنوعی از جمله کاهش قیمت، بهبود فرایندپذیری، کنترل چگالی، اثرات نوری، قابلیت هدایت گرمایی، کنترل انبساط گرمایی، خواص الکتریکی، خواص مغناطیسی، به تاخیر انداختن  آتشگیری، بهبود خواص مکانیکی از جمله سختی و مقاومت در برابر پارگی در پلیمرها بکار برده می شوند. پرکننده ها بیش از سایر پلیمرها، در PVC مصرف می شوند و پس از آن در پلیمرهای اولفینی، نایلون ها و پلی استرها نیز پر کننده ها به مقدار زیادی استفاده می شوند.

در ابتدا پرکننده ها تنها به عنوان افزودنی جهت بهبود خواص مکانیکی در نظر گرفته می شده اند که به دلیل خصوصیات هندسی نامطلوب، مساحت سطح ویژه کم و یا شیمی سطح آنها، تنها می توانند مدول پلیمر را تا حد متوسطی افزایش دهند، هرچند استحکام کششی یا خمشی آن بدون تغییر باقی مانده و یا حتی کاهش می یابد.

مواد معدنی معمولاً جهت کاهش قیمت، از طریق جایگزینی و کاهش استفاده از پلیمرهای گران قیمت، در پلیمرها مصرف می شوند. استفاده از پرکننده های معدنی مزایای اقتصادی دیگری را نیز به همراه داشته است، از قبیل سیکل های قالب گیری سریع تر (به دلیل افزایش ضریب انتقال حرارت) و تعداد کمتر قطعه معیوب تاب برداشته.

بسته به نوع پرکننده ی مورد استفاده، دیگر خاصیت های پلیمر می تواند تحت تاثیر قرار بگیرد. به عنوان مثال ویسکوزیته ی مذاب می تواند بر اثر افزودن مواد لیفی به طور قابل توجهی افزایش یابد. همچنین یکی از تاثیرات رایج پرکننده های معدنی، کاهش جمع شدگی در قالب و انبساط گرمایی است.

در دو دهه ی اخیر تولیدکنندگان مواد معدنی، جهت افزایش کیفیت و عملکرد این مواد و بهبود خواص آنها از طریق کنترل توزیع  اندازه ی ذرات و اصلاح سطح ذرات، تلاش های زیادی نموده اند.

هر دسته از انواع پرکننده ها بسته به اندازه ذرات، شکل و شیمی سطح، ویژگی های متفاوتی دارند. هنگامی که مواد معدنی به پلاستیک ها افزوده می شوند، عموماً چگالی و سختی سطح را افزایش می دهند، مقاومت دمایی را بهبود می بخشند و با کاهش ضریب انبساط حرارتی خطی، انقباض را کاهش می دهند.

مدول خمشی و مقاومت حرارتی دو خاصیت اساسی پلاستیک ها هستند که به دلیل عملکرد مواد معدنی افزایش می یابند. قسمت های خارجی خودرو، مواد ساختمانی، و اجزای لوازم خانگی، برخی از نمونه هایی هستند که از مدول خمشی بهبود یافته بهره مند شده اند. اجزای داخلی خودرو و قسمت های موتور، ظروف ماکروویو و رابط های الکتریکی از کاربردهایی هستند که نیاز به افزایش مقاومت گرمایی دارند. صنعت ساختمان نیز در رشد بالای مواد معدنی نقش دارد.

مواد معدنی مانند تالک می توانند روانکاری را افزایش دهند و فرایندپذیری را بهبود بخشند. استفاده از تاخیراندازهای شعله معدنی مانند آلومینیوم تری هیدرات، آنتیموان تری اکساید، منیزیم هیدروکسید، بورات ها و نانورس ها، به دلیل رشد سریعتر تاخیراندازهای غیر هالوژنی، سریعتر رشد می کند.

اصلاح سطح و یا استفاده از پوشش، پراکندگی ماده معدنی در بستر پلیمر را از طریق سازگار کردن آنها با پلیمرها، افزایش می دهد. استفاده از اسیدهای چرب مانند استئارات های فلزی و اسیدهای استئاریک، اختلاط و پراکندگی را بهبود بخشیده، ویسکوزیته ی پلیمر را کاهش داده و استحکام پلیمر را بهبود می بخشد.

بازار پرکننده های معدنی از کل بازار پلاستیک ها سریع تر رشد می کند. بسته به نوع ماده معدنی میزان رشد بین ۵-۱۰ درصد است. صنعت الکترونیک که تا حدود ۱۰% رشد می کند، منجر به رشد سریع تر می گردد. یکی دیگر از کاربرد های مواد معدنی با رشد بالا، ترکیبات کامپوزیتی چوب پلاستیک (WPC) است که سالانه بیش از ۲۰% رشد می کند. سایر مواردی که در رشد مصرف پرکننده های معدنی نقش دارند، عبارتند از :

  • شناخت کاربرد های جدید ترکیب های شامل پرکننده های در ابعاد نانو
  • توسعه ی ترکیب های شامل ذرات ultrafine با ابعاد کمتر از ۳ میکرون، که با روش های خردسازی ویژه ای تشکیل می شوند.
  • افزایش استفاده از ترکیب های فیبری طبیعی (چوبی، کتان) همراه با رشد قابل توجه و قابل انتظار در استفاده از ترکیب های نانورس در صنعت های خودرو.

برخی از بخش های کاربردی مهیج برای ترکیب های شامل نانو سیلیکات ها، نانورس ها، TiO2 بسیار ریز، تالک و هیدروکسی اپاتیت عبارتند از :

۱٫ مواد ساختاری با بهبود خاصیت های مکانیکی، قابلیت هدایت  الکتریکی و تاخیراندازی شعله

۲٫ مواد با کارایی بالا  با بهبود جذب UV و مقاومت در برابر خراش

۳٫ مواد بسته بندی با نفوذپذیری پایین جهت کاهش تخریب توسط اکسیژن

۴٫ مواد  Bioactiveبرای کاربردهای مهندسی بافت

آمار وبلاگ
  • تعداد بازدیدکنندگان: 567272
امکانات جانبی
Your Codes Here





Powered by WebGozar

 
 
بالای صفحه