Применение талька и кремнезема в полиэтиленовых композитах для автомобильной техники
Благодаря легкости, превосходным физическим и химическим свойствам, богатому сырью и простоте обработки полиэтилен стал распространённой разновидностью автомобильных пластмасс. Однако плохое термическое старение, износостойкость и ударопрочность полиэтилена ограничивают его применение в материалах для автомобильной техники.
Рецептура полиэтиленового композиционного материала
| Содержание наполнителя (5%) | ||
| Идентификатор образца | SiO2 | Модифицированный тальк |
0 | 0 | 100 |
| 1 | 10 | 90 |
| 2 | 20 | 80 |
| 3 | 30 | 70 |
| 4 | 40 | 60 |
| 5 | 50 | 50 |
| 6 | 60 | 40 |
| 7 | 70 | 30 |
| 8 | 80 | 20 |
| 9 | 90 | 10 |
| 10 | 100 | 0 |
(1) Когда различное содержание кремнезема и талька сочетается с полиэтиленом, наблюдаются большие различия в улучшении его механических свойств. Учитывая различные показатели эффективности, видно, что полиэтиленовый композит с 50% кремнезема имеет лучшие механические свойства среди композитов.
СЭМ-ИЗОБРАЖЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИТОВ
Являясь своего рода пластинчатой структурой и большим соотношением диаметра и толщины, тальк может эффективно предотвращать распространение трещин в полиэтилене, создавать концентрацию напряжений и повышать прочность на разрыв. Однако при высоком содержании кремнезема некоторые частицы будут агломерироваться и влиять на механические свойства композитов ПЭ. Таким образом, эффект усиления более высокого содержания кремнезема на ПЭ не очевиден.
(2) По сравнению с чистым полиэтиленом совместное действие диоксида кремния и талька может эффективно улучшить его термическую стабильность. Это связано с малым размером частиц и высокой поверхностной энергией кремнезема при его смешивании с соответствующим содержаниемтальк, может адсорбироваться на его поверхности, образуя композитную структуру. Эти композитные структуры могут образовывать сильные межфазные взаимодействия с макромолекулярными цепями полиэтилена, повышая его термическую стабильность.
(3) По сравнению с индексом производительности материала определенной автомобильной марки индекс производительности приготовленного полиэтиленового композита имеет определенные превосходные показатели, а по сравнению с чистым полиэтиленом имеет лучшую стойкость к старению, что указывает на то, что его можно использовать в автомобильных инженерных материалах.
