1. Introducción
El polipropileno (PP), como polímero termoplástico ampliamente utilizado, desempeña un papel importante en muchos campos, como el embalaje, electrodomésticosy piezas de automoción, gracias a su fácil procesamiento y excelentes propiedades integrales. Sin embargo, el PP aún presenta limitaciones en algunos aspectos, como alta contracción térmica, rendimiento insuficiente a bajas temperaturas y baja resistencia al impacto. Estos problemas han impulsado su modificación mediante la adición de polvos minerales inorgánicos para mejorar su rendimiento y ampliar su aplicabilidad en diversos escenarios.
2. Siete polvos minerales adecuados para el relleno de polipropileno.
— Carbonato de calcio: Un equilibrio entre bajo costo y rigidez.
El carbonato de calcio es el relleno más utilizado en la modificación del PP. Su principal ventaja es que reduce significativamente el costo del material (su precio es de tan solo 1/5 a 1/10 del del PP), a la vez que mejora la rigidez (el módulo de flexión aumenta entre 20% y 30%) y la estabilidad dimensional gracias a las estructuras de soporte físicas.
— Talco: Un potenciador de la resistencia al calor y la estabilidad dimensional.
La estructura en capas del talco confiere al PP una excelente rigidez, resistencia térmica y baja contracción. Añadir 20% al talco 30% puede aumentar la temperatura de deformación térmica del PP a 130 °C y reducir la contracción de moldeo a aproximadamente 1%. Esta característica hace que el talco sea especialmente adecuado para la fabricación de piezas con altos requisitos de precisión dimensional, como en la industria automotriz. paneles de control y carcasas de electrodomésticos.
— Mica: Un innovador en propiedades de aislamiento mecánico y eléctrico
La estructura de alta relación de diámetro de lámina de la mica le permite formar una red reforzada en PP. Esto puede mejorar significativamente la resistencia a la tracción, el módulo y la resistencia a la fluencia, a la vez que proporciona un excelente aislamiento eléctrico. Por ejemplo, el PP relleno de mica puede utilizarse como revestimiento de cables y alambres, así como en componentes de aislamiento de alta tensión.
— Dióxido de silicio (SiO₂): Un optimizador del rendimiento integral
El nanodióxido de silicio puede mejorar significativamente la resistencia mecánica, la estabilidad térmica y las propiedades de barrera del PP gracias a su elevada superficie específica y su estructura reticular tridimensional. La interacción entre sus grupos hidroxilo superficiales y el PP... matriz Puede refinar la estructura cristalina y mejorar el brillo superficial del material. En el campo de los retardantes de llama, los rellenos que contienen silicio (como el dióxido de silicio) pueden formar una capa de barrera silicio-oxígeno al quemarse, reduciendo el contacto con el oxígeno y sinergizándose con los retardantes de llama para mejorar el grado de retardancia del PP.
— Caolín: Un material versátil para el aislamiento y funcionalización eléctrica
Tras la calcinación, las propiedades de aislamiento eléctrico del caolín mejoran significativamente, lo que lo hace adecuado para cables de alta tensión y componentes electrónicos. Además, su estructura en escamas también puede mejorar la resistencia a la tracción y la rigidez de los productos de PP.
— Wollastonita: Un mejorador de la resistencia al calor y la humedad.
La estructura en forma de varilla de la wollastonita puede aumentar eficazmente la temperatura de deformación térmica y la tasa de retención de la resistencia del PP en estado húmedo. Cuanto mayor sea la relación de aspecto, mayor será el efecto de refuerzo, y es adecuado para piezas de automóviles y carcasas electrónicas en ambientes húmedos. El PP con relleno de wollastonita también presenta una mejor resistencia al rayado que el talco, especialmente después de añadirle endurecimiento. resina (como PE-LLD), la capacidad de recuperación de la deformación plástica mejora significativamente.
— Sulfato de bario (BaSO₄): Un relleno funcional y de alto brillo
La alta densidad y estabilidad química del sulfato de bario le confieren funciones como aumento de peso, suavidad superficial y aislamiento acústico en PP. El sulfato de bario sintético (superficie específica de 22 000 a 140 000 cm²/g) mejora el brillo de los productos y es adecuado para carcasas de electrodomésticos y masterbatches de alto brillo. Su transparencia a los rayos X también le permite realizar imágenes en equipos de diagnóstico por imagen.
3. Conclusión
Los siete tipos de polvos minerales tienen características propias. Gracias a la proporción científica y la optimización de procesos, pueden satisfacer con precisión los requisitos de rendimiento del PP en diferentes escenarios de aplicación. En el futuro, con el desarrollo de la nanotecnología, la modificación de superficies y la tecnología de relleno de compuestos, la aplicación de polvos minerales en la modificación de PP se diversificará, impulsando la evolución continua de los materiales hacia un alto rendimiento, multifuncionalidad y sostenibilidad.
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