Микросферы из стекла для предотвращения деформации конструкционных пластмасс
Антидеформационные стеклянные микросферы — это сферические неорганические наполнители, специально разработанные для конструкционных пластмасс. Доступные в полой и твердой формах, они отличаются однородным размером частиц, гладкой поверхностью и превосходной изотропностью. Широко используются в модифицированных конструкционных пластмассах для решения проблем деформации, усадки и нестабильности размеров изделий при литье под давлением и длительной эксплуатации.
I. Причины противодеформационного эффекта стеклянных микросфер
Деформация — это, по сути, коробление, вызванное неравномерной усадкой во всех направлениях после формования пластмассы, снятием напряжений, а также различиями в термическом расширении и сжатии. Стеклянные микросферы решают эту проблему в корне, улучшая их структурные и физические свойства:
1. Устранение различий в ориентации.
Стеклянные микросферы — это твердые или полутвердые сферические частицы, относящиеся к изотропным наполнителям. В отличие от стекловолокна, талька и слюды, они не ориентируются вдоль направления потока расплава при литье под давлением, что полностью устраняет деформацию, вызванную неравномерной усадкой в направлении потока/перпендикулярно направлению потока.
2. Снижение усадки при формовании.
Жесткие стеклянные сферы занимают фиксированные положения, ограничивая охлаждение и усадку полимерных цепей, что значительно снижает общую скорость усадки при формовании и минимизирует деформации и вмятины, вызванные уменьшением объема после извлечения из формы.
3. Снижение внутреннего остаточного стресса.
Гладкая поверхность сферических частиц обеспечивает низкое сопротивление сдвигу расплава и меньшее давление заполнения формы, что значительно снижает внутриформовочное напряжение сдвига и напряжение ориентации. Медленное снятие напряжения после формования предотвращает деформацию.
4. Подавление термической деформации
Коэффициент линейного расширения боросиликатного стекла значительно ниже, чем у конструкционных пластиков. После ламинирования общий коэффициент теплового расширения уменьшается. Во время термических циклов и изменений температуры окружающей среды деформация размеров ограничивается, предотвращая коробление из-за перепадов температуры.
II. Основные преимущества применения
1. Превосходная стабильность размеров
Равномерная усадка во всех направлениях обеспечивает получение высокоточных изделий, пригодных для изготовления прецизионных конструкционных деталей и элементов внешнего оформления. Изделия не подвержены деформации при длительном использовании.
2. Высокая производительность обработки
Улучшенная текучесть расплава позволяет ускорить процесс литья под давлением и снизить температуру и давление обработки, минимизируя деформацию, вызванную технологическими напряжениями.
3. Низкий износ пресс-формы
Сферические частицы обладают значительно меньшей абразивностью, чем стекловолокно и минеральный порошок, что предотвращает появление царапин на пресс-формах и шнеках в течение длительного производственного цикла.
4. Легкий вес
Низкая плотность снижает вес изделия, предотвращая при этом деформацию, обеспечивая баланс между снижением веса и стабильностью размеров.
5. Сбалансированные механические свойства
В отличие от стекловолокна, оно не вызывает охрупчивания или образования шероховатости на поверхности изделий, что приводит к более гладкой отделке поверхности.
6. Улучшенная устойчивость к перепадам температуры и атмосферным воздействиям.
Повышенная термостойкость и термическая стабильность, обеспечивающие более высокую устойчивость к деформации в условиях высоких и низких температур.
