Os preenchimentos e os reforços fornecem uma barreira física a partículas abrasivas, reduzindo sua penetração na matriz polimérica. Isso ajuda a evitar o desgaste. Alguns materiais de reforço comumente usados incluem:
Fibras sintéticas: possuem excelentes propriedades mecânicas que melhoram significativamente a resistência ao desgaste. Exemplos incluem fibras de vidro, carbono e aramida. As fibras de vidro de curta duração (por exemplo, fibras de vidro curtas e orientadas aleatoriamente) podem melhorar a resistência ao impacto e da abrasão.
Fibras naturais: pode ser adicionado aos polímeros para melhorar a resistência à abrasão e fornecer um material mais sustentável. Exemplos incluem algodão, linho e outras fibras naturais.
Escalas de vidro: são partículas planas e alongadas, com excelente resistência à abrasão e estabilidade dimensional. Eles reforçam a matriz polimérica e reduzem o atrito da superfície.
Dióxido de silício: Este é um enchimento comum com alta área superficial e propriedades de reforço. Melhora a resistência ao desgaste, fornecendo uma barreira física a partículas abrasivas e aumentando a força mecânica do polímero.
Óxido de alumínio: possui excelente resistência à dureza e abrasão, tornando -o um enchimento ideal para aplicações que requerem alta durabilidade.
Talco: um mineral macio e escamosa que melhora a resistência à abrasão, reduzindo o atrito e melhorando a suavidade da superfície dos polímeros
MICA: É um mineral de silicato em camadas com excelentes propriedades mecânicas e estabilidade térmica que melhora a resistência à abrasão e a estabilidade dimensional.
Black de carbono: é um preenchimento de alta potência de coloração com resistência à abrasão e proteção UV. Seu tamanho fino de partícula e alta área superficial ajudam a melhorar seu desempenho.
Lubrificantes
Os lubrificantes reduzem o coeficiente de atrito entre a superfície do polímero e as partículas abrasivas, minimizando assim o desgaste.
Ceras: reduza o atrito entre a superfície do polímero e as partículas abrasivas. Exemplos incluem parafina, cera de abelha e outras ceras.
Ácidos graxos: atuam como lubrificantes e melhoram as propriedades de processamento. Exemplos incluem ácido esteárico, ácido oleico e outros ácidos graxos.
Silicones: Os óleos e graxas de silicone fornecem excelentes propriedades de lubrificação e liberação de moldes.
Amidas de ácidos graxos: compostos derivados de ácidos graxos que melhoram a processabilidade do polímero e reduzem o atrito interno.
Lubrientes de polímero: polímeros como politetrafluoroetileno (PTFE) fornecem baixo atrito e melhor resistência ao desgaste.
Agentes de reticulação
Os agentes de reticulação formam redes de polímeros mais fortes que são menos propensas a deformação e desgaste. Isso melhora a resistência ao desgaste do material.
Peróxidos: compostos orgânicos que se decompõem para formar radicais livres que iniciam reações de reticulação. Os peróxidos comuns incluem peróxido de benzoíla e peróxido de diisopropil benzeno.
Resina epóxi: um composto reativo que forma uma estrutura reticulada quando misturada com um agente de cura apropriado. As resinas epóxi são usadas para melhorar a resistência à abrasão dos polímeros.
Politetrafluoroetileno (PTFE)
O PTFE tem o menor coeficiente de atrito de todos os aditivos anti -roupas. As moléculas de PTFE desgastadas durante o atrito formam um filme lubrificante na superfície da peça. Ele fornece boa lubrificação e resistência ao desgaste sob cisalhamento de atrito.
O PTFE é o melhor aditivo de desgaste em aplicações de alta carga. Essas aplicações de alta carga incluem vedações de anel de pistão hidráulico e arruelas de impulso. O conteúdo ideal de PTFE é de 15% de PTFE para plásticos amorfos e 20% de PTFE para plásticos cristalinos.
Polisiloxanos
Os fluidos de polissiloxano são aditivos de desgaste migratório. Quando adicionado aos termoplásticos, o aditivo migra lentamente para a superfície da peça e forma um filme contínuo. Os polissiloxanos têm uma ampla gama de viscosidades, medidas em centistocos. Os polissiloxanos têm viscosidades muito baixas e migrarão para a superfície da peça como um fluido para fornecer resistência à abrasão. Se a viscosidade do polissiloxano for muito baixa, é mais volátil e desaparecerá rapidamente da peça.
Dissulfeto de molibdênio
O nome comum para o dissulfeto de molibdênio é "moly". É um aditivo de desgaste usado principalmente em plásticos de nylon. O dissulfeto de molibdênio atua como um agente cristalizado para aumentar a cristalinidade do nylon. Isso produz uma superfície mais difícil e resistente ao desgaste no material de nylon. Tem uma alta afinidade por metais. Uma vez adsorvido em uma superfície de metal, as moléculas de microporos de preenchimento de dissulfeto de molibdênio na superfície do metal, tornando -o mais escorregadio. Isso faz com que o dissulfeto de molibdênio seja um aditivo de desgaste ideal para aplicações em que nylon e metal se esfregam.
Outros aditivos comerciais
Vários aditivos podem modificar as propriedades da superfície dos polímeros para torná -los mais resistentes ao desgaste. Alguns aditivos disponíveis comercialmente que aprimoram o desempenho dos polímeros são descritos abaixo.
O IRGASURF® SR 100 B da BASF: fornece excelente resistência a arranhões e abrasão. Ele lubrifica a superfície e reduz a visibilidade dos arranhões. Sua dose é tipicamente 1-3%.
A Ampacet's ScratchShield ™: pode ser usada em embalagens de PET, garrafas e pré -formas. Ajuda a resistir a arranhar e abrasão e também fornece propriedades anti-deslizamento.
Silike® Lysi-306 da Tecnologia de silicone Chengdu: Esta é uma formulação pelletizada na qual 50% do polímero de silicone UHMW é disperso em polipropileno (PP). É amplamente utilizado como um aditivo altamente eficaz nos sistemas de resina compatíveis com PP para melhorar a processabilidade e a qualidade da superfície, como melhor fluxo de resina, preenchimento e liberação de matriz, menos torque da extrusidade, menor coeficiente de atrito e maior resistência à arrancada e abrasão.
Silmaprocess de Silma: esses aditivos melhoram a resistência à abrasão de plásticos rígidos (PE, PP, PS, HIPS, PA, PET, etc.) e borrachas termoplásticas (SBS/SEBS, TPV, TPE, Copolyester, EPR/EPDM, Eva, Poe, Tpu, etc.). Eles também melhoram outras propriedades da superfície, como suavidade da superfície, resistência a arranhões e hidrofobicidade.
Competição de resistência ao desgaste de polímeros
Diferentes polímeros têm resistência a abrasão diferente. Alguns deles são descritos abaixo.
O nylon ou poliamida (PA) é conhecido por sua excelente resistência à abrasão e por aplicações onde a durabilidade é importante. A resistência específica da abrasão pode variar dependendo do tipo e formulação do nylon. Nylon é uma escolha popular para roupas esportivas, mochilas e bagagem.
Os epóxis oferecem maior resistência à abrasão do que outros polímeros, como poliuretanos.
Os polissiloxanos têm maior resistência à abrasão do que os poliuretanos.
O polietileno (PE) possui um coeficiente de atrito mais baixo, que permite deslizar sobre as superfícies em vez de esfregá -los.
O poliuretano (PU) tem menor resistência à abrasão que epóxias e polissiloxanos e pode não proteger o revestimento subjacente. PU com um durômetro de 90 costa A tem maior resistência à abrasão do que o polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE).
O cloreto de polivinil (PVC) tem resistência moderada à abrasão, mas seu desempenho varia dependendo da formulação e aditivos específicos.
A polietherethertone (Peek) é um termoplástico conhecido por seu atrito naturalmente baixo e resistência ao desgaste e fadiga em geral. Sua excelente durabilidade e desempenho em ambientes severos o tornam o material de escolha para componentes em uma ampla gama de indústrias
Polidiciclopentadieno (PDCP)
O polidiciclopentadieno (PDCPD) é um material prático plástico líquido com excelente resistência à abrasão e propriedades de baixo atrito. Esta resina termoestiva é flexível, leve, resistente ao impacto e resistente à corrosão.
O polioximetileno (POM) oferece baixo atrito, alta resistência à abrasão, força e excelente desempenho em aplicações de desgaste. Alta resistência à tração, resistência à fadiga e resistência à fluência o tornam ideal para peças de alto desempenho.
O poliéster é uma fibra sintética com excelente resistência à abrasão. É comumente usado em estofados, roupas de trabalho e equipamentos ao ar livre.
