1. Introdução
O polipropileno (PP), como um polímero termoplástico amplamente utilizado, desempenha um papel importante em muitos campos, como embalagens, eletrodomésticose peças automotivas, devido ao seu fácil processamento e excelentes propriedades abrangentes. No entanto, o PP ainda apresenta limitações em alguns aspectos, incluindo alta retração térmica, desempenho insuficiente em baixas temperaturas e baixa resistência ao impacto. Esses problemas levaram as pessoas a modificá-lo adicionando pós minerais inorgânicos para melhorar seu desempenho e expandir sua aplicabilidade em diversos cenários de aplicação.
2. Sete pós minerais adequados para enchimento de polipropileno
— Carbonato de cálcio: um equilibrador entre baixo custo e rigidez
O carbonato de cálcio é o enchimento mais utilizado na modificação de PP. Sua principal vantagem é a redução significativa dos custos de material (o preço é de apenas 1/5 a 1/10 do PP), ao mesmo tempo em que melhora a rigidez (módulo de flexão aumentado em 20% a 30%) e a estabilidade dimensional por meio de estruturas de suporte físico.
— Talco: Um intensificador da resistência ao calor e da estabilidade dimensional
A estrutura em camadas do talco confere ao PP excelente rigidez, resistência ao calor e baixa contração. A adição de talco 20% ao 30% pode aumentar a temperatura de deformação térmica do PP para 130 °C e reduzir a contração de moldagem para cerca de 1%. Essa característica torna o talco particularmente adequado para a fabricação de peças com altos requisitos de precisão dimensional, como: automotivo. painéis e invólucros de eletrodomésticos.
— Mica: Uma inovadora em propriedades de isolamento mecânico e elétrico
A estrutura de alta relação de diâmetro de lâmina da mica permite que ela forme uma rede reforçada em PP. Isso pode melhorar significativamente a resistência à tração, o módulo e a resistência à fluência, proporcionando, ao mesmo tempo, excelente isolamento elétrico. Por exemplo, o PP com mica pode ser usado como revestimento de fios e cabos e como peças de isolamento de alta tensão.
— Dióxido de silício (SiO₂): Um otimizador de desempenho abrangente
O nanodióxido de silício pode melhorar significativamente a resistência mecânica, a estabilidade térmica e as propriedades de barreira do PP devido à sua alta área superficial específica e estrutura de rede tridimensional. A interação entre seus grupos hidroxila de superfície e o PP matriz pode refinar a estrutura cristalina e melhorar o brilho da superfície do material. No campo de retardantes de chama, cargas contendo silício (como dióxido de silício) podem formar uma camada de barreira silício-oxigênio quando queimadas, reduzindo o contato com o oxigênio e atuando em sinergia com retardantes de chama para melhorar o grau de retardante de chama do PP.
— Caulim: Um material versátil para isolamento elétrico e funcionalização
Após a calcinação, as propriedades de isolamento elétrico do caulim são significativamente aprimoradas, tornando-o adequado para cabos de alta tensão e componentes eletrônicos. Além disso, sua estrutura em flocos também pode melhorar a resistência à tração e a rigidez dos produtos de PP.
— Wollastonita: Um melhorador da resistência ao calor e à umidade
A estrutura em forma de bastão da wollastonita pode aumentar efetivamente a temperatura de deformação térmica e a taxa de retenção de resistência do PP no estado úmido. Quanto maior a razão de aspecto, mais significativo é o efeito de reforço, sendo adequado para peças automotivas e invólucros eletrônicos em ambientes úmidos. O PP com carga de wollastonita também apresenta melhor resistência a arranhões do que o pó de talco, especialmente após a adição de agentes de têmpera. resina (como PE-LLD), a capacidade de recuperação de deformação plástica é significativamente melhorada.
— Sulfato de bário (BaSO₄): Um enchimento funcional e de alto brilho
A alta densidade e a estabilidade química conferem ao sulfato de bário funções de ganho de peso, lisura de superfície e isolamento acústico em PP. O sulfato de bário sintético (área superficial específica de 22.000 a 140.000 cm²/g) pode melhorar o brilho dos produtos e é adequado para invólucros de eletrodomésticos e masterbatches de alto brilho. Sua transparência aos raios X também permite a função de geração de imagens em equipamentos de imagem médica.
3. Conclusão
Os sete tipos de pós minerais possuem características próprias. Por meio de proporções científicas e otimização de processos, eles podem atender com precisão aos requisitos de desempenho do PP em diferentes cenários de aplicação. No futuro, com o desenvolvimento da nanotecnologia, modificação de superfícies e tecnologia de preenchimento de compósitos, a aplicação de pós minerais na modificação de PP será mais diversificada, promovendo a evolução contínua dos materiais rumo a alto desempenho, multifuncionalidade e sustentabilidade.
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