تاثیر تالک بر پلی پروپیلن

تاثیر تالک بر پلی پروپیلن

تالک یک ماده ی معدنی صنعتی است که امروزه کاربردهای وسیعی در پلاستیک ها دارد. تالک به عنوان نرم ترین ماده ی معدنی با سختی 1 تا 5/1 (mohz) می باشد. تالک عمدتا از هیدروژن منیزیم سیلیکات تشکیل شده است. ضخامت صفحات بلورهای تالک در حدود 19 آنگستروم می باشد. این صفحات با نیروهای واندروالسی ضعیف در کنار یکدیگر قرار گرفته اند.

تالک یک ماده ی معدنی صنعتی است که امروزه کاربردهای وسیعی در پلاستیک ها دارد. تالک به عنوان نرم ترین ماده ی معدنی با سختی 1 تا 5/1 (mohz) می باشد. تالک عمدتا از هیدروژن منیزیم سیلیکات تشکیل شده است. ضخامت صفحات بلورهای تالک در حدود 19 آنگستروم می باشد. این صفحات با نیروهای واندروالسی ضعیف در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. در ادامه به تاثیر تالک بر خواص استحکام ضربه ای خواهیم پرداخت. نمونه سازی PP Z30S به همراه Talc با اندازه ذرات 2 ، 5 و 10 میکرون به نسبت 30 درصد در یک اکسترودر دومارپیچ با L/D 40 و گرادیان دمایی 190 -180-170-170-160-150150-150-170 اکسترود شد.

 

اثر تالک بر خواص مکانیکی

 

 

 

 

تاثیرتالک بر جمع شوندگی قالب

نوع پلیمرتالک ( درصد وزنی%)جمع شدگی قالب (in/in)درصد تغییر
پلی پروپیلن هوموپلیمر30.00.01139
پلی پروپیلن کوپلیمر30.00.00959
آکریلونیتریل بوتادی ان استایرن0.00.005

 

تاثیر تالک بر شاخص جریان مذاب

نوع پلیمرتالک (درصد وزنی)شاخص جریان مذاب
پلی پروپیلن0.025
کامپاند پلی پروپیلن30.033

 

نتیجه گیری:

در اثر اعمال نیرو به یک قطعه ی پلیمری حاوی پرکننده ی معدنی مانند تالک در صورتی که اندازه ی ذرات به حدی باشد که منجر به ایجاد تمرکز تنش و رشد ترکچه در قطعه گردد این پدیده می تواند باعث کاهش خواص مکانیکی شود. به صورت کلی با افزایش اندازه ذرات پرکننده به علت کاهش برهم کنش های واندروالسی بین پرکننده و ماتریس پلیمری ، خواص مکانیکی کاهش پیدا می کند به عبارت دیگر هر چه اندازه ی ذرات کوچکتر باشد نسبت طول به ضخامت نیز بیشتر شده و سطح بیشتری را برای برقراری برهم کنش پلیمر و پرکننده در اختیار قرار می دهد. همان طور که در شکل های 1و 2 مشاهده می کنیم با افزایش اندازه ی ذرات از 2 میکرون به 10 میکرون استحکام خمشی و کششی به ترتیب 551 و 2.1 مگاپاسکال کاهش پیدا می کنند. در شکل 3 تاثیر اندازه ی ذرات بر استحکام ضربه ای نشان داده شده است که در اثر اعمال نیروی ناگهانی (ضربه) به یک قطعه ی پلیمری در صورت وجود خوشه های تالک (در ابعاد میکروسکوپی) که باعث ایجاد تمرکز تنش می شود و نیز نیروهای ضعیف بین پرکننده و پلیمر شاهد کاهش خواص ضربه ای خواهیم بود بنابراین همانطور که توضیح داده شد افزایش اندازه ی ذرات باعث کاهش استحکام ضربه ای نیز می شود. در شکل 4 تاثیر تالک بر دمای تغییر شکل حرارتی (HDT) مورد مطالعه قرار گرفته است. همانطور که مشاهده می کنیم با افزایش درصد تالک از 0 به 40 ، HDT از 70 به 100 درجه سلسیوس افزایش می یابد. زیرا این پدیده به 2 علت قابل توضیح است. علت اول این است که تالک در مقایسه با پلی پروپیلن از سختی نسبی بالاتری برخوردار است بنابراین با افزودن تالک به پلی پروپیلن باعث افزایش سختی آمیزه خواهیم بود. بنابراین حداقل دمای تغییر شکل در اثر اعمال نیرو با افزودن تالک افزایش پیدا خواهد کرد.علت دوم با افزودن تالک به علت افزایش نرخ بلورینگی و در واقع کاهش قسمت های آمورف تحرک زنجیره ها در ابعاد مولکولی کم تر شده و زنجیره ها نظم بیشتری پیدا می کنند بنابراین HDT افزایش پیدا می کند.در جدول 1 تاثیر تالک بر جمع شوندگی قالب (Shrinkage) نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می کنیم در مورد پلی پروپیلن (هموپلیمر) با افزودن 30% تالک شاهد کاهش 39% شرینکیج و برای پلی پروپیلن کوپلیمر با افزودن 30 درصد تالک شاهد کاهش 59% شرینکیج است که این امر به علت افزایش نرخ بلورینگی ناشی از نقش هسته زایی تالک و در نهایت انسجام و نظم بیشتر زنجیره ها و در نتیجه کاهش جمع شوندگی قالب هستیم.همان طور که در جدول 2 مشاهده می کنیم افزودن تالک به پلی پروپیلن تاثیر چندانی بر شاخص جریان مذاب ندارد و این افزایش 8 واحدی در شاخص جریان مذاب صرفا به خاطر چگال تر شدن مذاب در اثر افزودن تالک و در نتیجه افزایش نرخ خروج جریان مذاب از دستگاه MFI می باشد.

دیدگاه شما

 استانداردها

کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به شرکت رازین پلیمر است | 1400  |  طراحی و اجرا : آژانس تبلیغاتی هور