Umpluturile și întăririle oferă o barieră fizică pentru particulele abrazive, reducând penetrarea acestora în matricea polimerului. Acest lucru ajută la prevenirea uzurii. Unele materiale de întărire utilizate frecvent includ:
Fibrele sintetice: au proprietăți mecanice excelente care îmbunătățesc semnificativ rezistența la uzură. Exemple includ fibre de sticlă, carbon și aramidă. Fibrele de sticlă tăiate scurte (de exemplu, fibre de sticlă scurte, orientate aleatoriu) pot îmbunătăți rezistența la impact și abraziune.
Fibre naturale: pot fi adăugate la polimeri pentru a îmbunătăți rezistența la abraziune și pentru a oferi un material mai durabil. Exemple includ bumbac, in și alte fibre naturale.
Cantari de sticlă: sunt particule plate, alungite, cu rezistență excelentă la abraziune și stabilitate dimensională. Acestea consolidează matricea polimerică și reduc frecarea de suprafață.
Dioxid de siliciu: Acesta este un umplutură comună cu suprafață ridicată și proprietăți de armare. Îmbunătățește rezistența la uzură, oferind o barieră fizică particulelor abrazive și îmbunătățind rezistența mecanică a polimerului.
Oxid de aluminiu: are o rezistență excelentă la duritate și abraziune, ceea ce îl face un umplutură ideală pentru aplicațiile care necesită o durabilitate ridicată.
Talc: un mineral moale, plin de flăcări, care îmbunătățește rezistența la abraziune prin reducerea frecării și îmbunătățirea netezimii de suprafață a polimerilor
MICA: Este un mineral de silicat stratificat, cu proprietăți mecanice excelente și stabilitate termică care îmbunătățește rezistența la abraziune și stabilitatea dimensională.
Negru de carbon: este o umplutură ridicată de colorare cu rezistență la abraziune și protecție UV. Dimensiunea sa fină a particulelor și suprafața ridicată ajută la îmbunătățirea performanței sale.
Lubrifianți
Lubrifianții reduc coeficientul de frecare între suprafața polimerului și particulele abrazive, reducând astfel uzura.
Cara: reducerea frecării dintre suprafața polimerului și particulele abrazive. Exemple includ parafină, ceară de albine și alte ceară.
Acizi grași: acționează ca lubrifianți și îmbunătățesc proprietățile de procesare. Exemple includ acidul stearic, acidul oleic și alți acizi grași.
Silicoane: Uleiurile și grăsimile de silicon oferă proprietăți excelente de ungere și eliberare a matriței.
Amide de acid gras: compuși derivați din acizi grași care îmbunătățesc prelucrarea polimerilor și reduc frecarea internă.
Lubrifianți polimeri: polimeri precum politetrafluoroetilen (PTFE) asigură o frecare scăzută și o rezistență la uzură îmbunătățită.
Agenți de reticulare
Agenții de reticulare formează rețele de polimeri mai puternici, care sunt mai puțin predispuși la deformare și uzură. Acest lucru îmbunătățește rezistența la uzură a materialului.
Peroxizi: compuși organici care se descompun pentru a forma radicali liberi care inițiază reacții de reticulare. Peroxizii comuni includ peroxidul de benzoil și peroxidul diizopropil benzen.
Rășină epoxidică: un compus reactiv care formează o structură reticulată atunci când este amestecată cu un agent de întărire adecvat. Rășinile epoxidice sunt utilizate pentru a îmbunătăți rezistența la abraziune a polimerilor.
Politetrafluoroetilenă (PTFE)
PTFE are cel mai mic coeficient de frecare a tuturor aditivilor anti -îmbrăcăminte. Moleculele PTFE au fost abradate în timpul frecării formează o peliculă lubrifiantă pe suprafața piesei. Oferă o lubrifiere bună și rezistență la uzură sub forfecare de frecare.
PTFE este cel mai bun aditiv de uzură în aplicații de încărcare mare. Aceste aplicații de încărcare ridicată includ garnituri de inel hidraulic cu piston și șaibe de tracțiune. Conținutul optim PTFE este de 15% PTFE pentru materiale plastice amorfe și 20% PTFE pentru materiale plastice cristaline.
Polisiloxani
Lichidele de polisiloxan sunt aditivi de uzură migratoare. Când este adăugat la termoplastică, aditivul migrează încet pe suprafața piesei și formează o peliculă continuă. Polisiloxanii au o gamă largă de vâscozități, măsurate în centiști. Polisiloxanii au vâscozități foarte scăzute și vor migra pe suprafața părții ca un fluid pentru a asigura rezistența la abraziune. Dacă vâscozitatea polisiloxanului este prea scăzută, este mai volatilă și va dispărea rapid din partea.
Disulfură de molibden
Numele comun pentru disulfura de molibden este „moly”. Este un aditiv de uzură folosit în principal în materialele plastice din nylon. Disulfura de molibden acționează ca un agent de cristalizare pentru a crește cristalinitatea nylonului. Aceasta produce o suprafață mai grea, mai rezistentă la uzură, pe materialul din nylon. Are o afinitate ridicată pentru metale. Odată adsorbite pe o suprafață metalică, moleculele de micropore de disulfură de molibden umplu pe suprafața metalului, ceea ce o face mai alunecoasă. Acest lucru face ca disulfura de molibden să fie un aditiv ideal de uzură pentru aplicații în care nylonul și metalul se freacă unul față de celălalt.
Alți aditivi comerciali
O serie de aditivi pot modifica proprietățile de suprafață ale polimerilor pentru a le face mai rezistente la uzură. Unii aditivi disponibili în comerț care îmbunătățesc performanța polimenților sunt descriși mai jos.
Irgasurf® SR 100 B BASF: oferă o rezistență excelentă la zgârieturi și abraziune. Lubrifiați suprafața și reduce vizibilitatea zgârieturilor. Doza sa este de obicei 1-3%.
Ampacet's Scratchshield ™: poate fi utilizat pe ambalaje pentru animale de companie, sticle și preforme. Ajută la rezistența la zgârieturi și la abraziune și oferă, de asemenea, proprietăți anti-alunecare.
SILIKE® LYSI-306 de la Chengdu Silicon Technology: Aceasta este o formulare peletizată în care 50% din polimerul siliconic UHMW este dispersat în polipropilenă (PP). Este utilizat pe scară largă ca un aditiv extrem de eficient în sistemele de rășină compatibile cu PP pentru a îmbunătăți procesabilitatea și calitatea suprafeței, cum ar fi un flux de rășină mai bun, umplerea și eliberarea matriței, cuplul mai puțin extruder, coeficientul mai mic de frecare și rezistența mai mare la scufundare și abraziune.
Silmaprocess Silma: acești aditivi îmbunătățesc rezistența la abraziune a materialelor plastice rigide (PE, PP, PS, HIPS, PA, PET, etc.) și cauciucuri termoplastice (SBS/SEBS, TPV, TPE, Copolyester, EPR/EPDM, EVA, Poe, TPU, etc.). De asemenea, îmbunătățesc alte proprietăți de suprafață, cum ar fi netezimea suprafeței, rezistența la zgârieturi și hidrofobicitatea.
Concurență de rezistență la uzură polimerică
Diferiți polimeri au rezistență la abraziune diferită. Unele dintre ele sunt descrise mai jos.
Nylon sau poliamidă (PA) este cunoscut pentru rezistența sa excelentă de abraziune și pentru aplicațiile în care durabilitatea este importantă. Rezistența specifică de abraziune poate varia în funcție de tipul și formularea nylonului. Nylon este o alegere populară pentru îmbrăcăminte sport, rucsacuri și bagaje.
Epoxii oferă o rezistență mai mare la abraziune decât alți polimeri, cum ar fi poliuretanii.
Polisiloxanii au o rezistență la abraziune mai mare decât poliuretanii.
Polietilena (PE) are un coeficient de frecare mai mic, ceea ce îi permite să alunece pe suprafețe, mai degrabă decât să le frece.
Poliuretanul (PU) are o rezistență la abraziune mai mică decât epoxii și polisiloxani și poate să nu protejeze acoperirea de bază. PU cu un durometru de 90 țărm A are o rezistență mai mare la abraziune decât polietilena cu greutate moleculară ultra-înaltă (UHMWPE).
Clorura de polivinil (PVC) are o rezistență moderată de abraziune, dar performanța sa variază în funcție de formularea specifică și de aditivi.
Poliotheretona (PEEK) este un termoplastic cunoscut pentru frecarea sa scăzută în mod natural și pentru uzura și rezistența la oboseală. Durabilitatea și performanța sa deosebită în medii dure îl fac materialul de alegere pentru componentele dintr -o gamă largă de industrii
Polydicyclopentadiene (PDCP)
Polydicyclopentadiene (PDCPD) este o materie primă din plastic lichid, cu rezistență excelentă la abraziune și proprietăți de frecare scăzute. Această rășină termoset este flexibilă, ușoară, rezistentă la impact și rezistentă la coroziune.
Pioximetilena (POM) oferă frecare scăzută, rezistență ridicată la abraziune, rezistență și performanță excelentă în aplicațiile de uzură. Rezistența ridicată la tracțiune, rezistența la oboseală și rezistența la fluaj o fac ideală pentru piese performante.
Poliesterul este o fibră sintetică cu o rezistență excelentă la abraziune. Este utilizat în mod obișnuit în tapițerie, îmbrăcăminte de lucru și echipamente exterioare.
