Unter der breiten Palette von Anwendungen für Kunststoffprodukte spielt Abriebfestigkeit als wichtige Leistungsindikator eine entscheidende Rolle in der Anwendungsbereich und Lebensdauer von Kunststoffen. Da Kunststoffe in einer Vielzahl von Feldern wie Automobilherstellung, Maschinenbau, elektronischen Geräten und vielen anderen verwendet werden, ist die Verbesserung ihrer Abriebfestigkeit immer wichtiger geworden.
Um die Reibung und den Verschleiß von Kunststoffen bei der Verwendung effektiv zu reduzieren, gibt es derzeit zwei Hauptmethoden, um Schmierstoffe und verstärkende Substanzen hinzuzufügen. Obwohl Schmiermittel die Reibung in gewissem Maße reduzieren können, gibt es viele Nachteile. Nach langer Zeit der Verwendung ist Fett anfällig für das Altern, was zu einem Rückgang des Schmiermitteleffekts und der Notwendigkeit einer regelmäßigen Addition und Wartung führt, was nicht nur die Kosten für die Verwendung und Wartung der Arbeitsbelastung erhöht, sondern auch anfällig für Staub und Schmutz, was die inneren Teile kontaminiert und sich auf den normalen Betrieb der Geräte auswirkt.
Daher ist die Zugabe von Verstärkungssubstanzen zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Selbsthungerung von Kunststoffen nach und nach die optimale Wahl der Branche. Schauen wir uns als nächstes sieben häufige Verstärkungsmaterialien genauer an, die zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Kunststoffen verwendet werden.
Polytetrafluorethylen (PTFE)
Polytetrafluorethylen (PTFE), das 1938 von DuPont erfunden wurde, hat sehr einzigartige Eigenschaften: Es verbindet sich nicht zu fast irgendetwas und hat eine hervorragende Selbstschmutzung, die es oft in Anti-Stick-Beschichtungen verwendet, und das Nicht-Spick-Beschichtungsschicht der Pfannen, die wir in unserem täglichen Leben üblicherweise sehen, ist ein klassisches Beispiel für die Verwendung von PTFE.
PTFE -Mikropowder werden als Zusatzstoffe verwendet, um die Abriebfestigkeit von Kunststoffen zu verbessern. Es hat den niedrigsten Reibungskoeffizienten aller reibungsresistenten Additive. Während der Reibung bildet PTFE -Mikropulender einen Schmierfilm auf der Oberfläche des Teils, der wie einen glatten „Schutzfilm“ auf den Teil stellt und so die Reibung und Verschleiß effektiv verringert. In Szenarien mit hoher Lastanwendung ist PTFE Micropowder einer der besten Wear-Additive. Bei nicht kristallinen Kunststoffen beträgt der optimale PTFE-Additivniveau 15%. Bei kristallinen Kunststoffen beträgt es 20%.
PTFE -Mikropowder werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, darunter technische Kunststoffe, Beschichtungen, Tinten, Farben, Schmiermittel, Filme, Gummi und viele andere. In diesen Anwendungen kann es die Eigenschaften des Wirtsmaterials erheblich verbessern, einschließlich Resistenz gegen Abrieb, Reibung und Kratzer, eine einfache Fleckenentfernung und Anti-Adhäsionseigenschaften, die Verbesserung der Schmierung (für die modifizierte Kunststoffe) sowie die Verschlechterung und Verschleißfestigkeit. Zum Beispiel haben mechanische Teile aus PTFE-verstärkten POM in der Praxis einen hervorragenden Verschleißfestigkeit gezeigt und die Lebensdauer der Teile erheblich erweitert.
Molybdän Disulfid
Molybdän Disulfid (Mos₂) ist ein schwarzes Pulver mit einem metallischen Glanz, der sich rutschig angeht. Es ist ein wichtiges festes Schmiermittel, insbesondere in der Leistung mit hoher Temperatur und Hochdruckumgebung, die als „fortschrittlicher Festschmiermittelkönig“ bezeichnet wird. Auf dem Gebiet der technischen Plastik wird Molybdän Disulfid hauptsächlich als Verschleiß-resistenter Additiv für Nylonplastik verwendet.
Wenn Nylon 66+Mos₂ (grau-schwarz) als Beispiel ein Nylon 66 mit zugesetztem Molybdän-Disulfid im Vergleich zum reinen Harz verbessert hat. Dies ist auf den Spezialeffekt zurückzuführen, dass sich die Molybdän-Disulfidkörner bilden können, was die kristalline Struktur verbessert, was zu einer Zunahme der tragenden Kapazität und der Verschleißfestigkeit des Materials führt. Es gibt jedoch einige Nachteile bei diesem Material mit einer Verringerung der Schlagkraft. Trotzdem wird Nylon 66+Mos₂ in Zahnrädern, Lagern, Dichtungen, Schiebereglern und anderen Komponenten immer noch häufig verwendet und spielt eine wichtige Rolle bei der tatsächlichen Funktionsweise der Maschinen, wodurch der Verschleiß dieser Teile effektiv reduziert und die Stabilität und Zuverlässigkeit des Betriebs der mechanischen Geräte verbessert wird.
Graphit
Graphit hat eine einzigartige chemische Struktur in Form eines Gitters. Es ist diese einzigartige Struktur, die es Graphitmolekülen ermöglicht, mit wenig Reibung leicht gegeneinander zu gleiten. Diese Verschleißresistente ist besonders wichtig in Umgebungen, in denen Wasser vorliegt, da das Vorhandensein von Wassermolekülen die Reibung zwischen Materialien erhöht, was durch die spezielle Struktur von Graphit effektiv gemindert wird.
Aufgrund dieser Eigenschaft ist Graphit ein idealer Verschleiß -Additiv und wird in vielen Anwendungen unter Wasser verwendet, wie z. B. Wassergeschäfte, Anspürer und Werteversicherungen. In diesen Anwendungen verbessert Graphit die Abriebfestigkeit von Kunststoffen in wässrigen Umgebungen erheblich, um einen stabilen langfristigen Betrieb der Geräte in feuchten, wässrigen Umgebungen zu gewährleisten, die Häufigkeit von Reparaturen und Austauschern zu verringern und die Eigentumskosten zu senken.
Polysiloxan
Polysiloxan-Flüssigkeit ist eine Art Verschleiß-resistenten Additiv, der wandert. Wenn es zu Thermoplastik hinzugefügt wird, wandert es langsam auf die Oberfläche des Teils und bildet auf der Teiloberfläche einen kontinuierlichen Film. Dieser Film fungiert als unsichtbare „Rüstung“ für den Teil und bietet einen wirksamen Schutz vor externen Reibung und Verschleiß.
Polysiloxane haben eine Vielzahl von Viskositäten. Je niedriger die Viskosität eines Polysiloxan -Polysiloxan ist, desto flüssiger wird es, so dass es schneller auf die Oberfläche des Teils bewegen kann, wodurch bessere Verschleißeigenschaften liefern.
Wenn jedoch die Viskosität eines Polysiloxan zu niedrig ist, ist sie in dem Teil volatiler und wandert schnell von dem Teil weg, was zu einer signifikanten Verringerung des Verschleißresistenzes führt. Bei der Auswahl von Polysiloxan als Additiv ist es daher erforderlich, die Viskosität gemäß den spezifischen Anwendungsanforderungen und -prozessbedingungen vernünftig zu steuern, um sicherzustellen, dass der beste Verschleißfestigkeit erhalten wird.
Glasfaser
Glasfaser ist ein anorganisches nicht-metallisches Material, das hauptsächlich aus Kieselsäure als Rohstoff besteht. Sein Durchmesser liegt normalerweise zwischen wenigen Mikrometern und zwanzig Mikrometern. Glasfaser haben die Vorteile einer guten Isolierung, Wärmefestigkeit, einer guten Korrosionsbeständigkeit und einer hohen mechanischen Festigkeit, diese hervorragenden Eigenschaften lassen sie häufig in Kunststoffverstärkungsmaterialien verwendet.
Obwohl die Glasfaser selbst spröde ist und eine schlechte Abriebfestigkeit aufweist, kann es eine einzigartige Rolle spielen, wenn sie zur Verstärkung von Kunststoffen verwendet wird. Glasfasern liefern eine starke mechanische Bindung zwischen Makromolekülen, die als starke Brücke in der molekularen Struktur des Kunststoffs fungieren, die einzelnen Moleküle eng miteinander verbinden, wodurch die strukturelle Integrität des thermoplastischen Thermoplastiks erhöht und der Verschleißfestigkeit effektiv verbessert wird.
Glasfaserverstärkte Kunststoffe haben eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen mechanischen Teilen wie Pumpen, Wasserventilen, Lagern, Buchsen, Zahnrädern, Klammern, Walzen usw. In diesen mechanischen Teilen kann ein aus Glasfasern verstärkter Kunststoff mehr mechanischer Belastung und Reibung standhalten, um sicherzustellen, dass die Teile im langfristigen Betriebsprozess eine gute Leistung aufrechterhalten und die Effizienz und die Lebensdauer der mechanischen Geräte erheblich verbessern.
Kohlefaser
Kohlefaser besteht aus Viskosegarn, Polyacrylnitrilfasern und Asphaltgarn usw., die bei einer hohen Temperatur von 300 bis 1000 ℃ karbonisiert sind. Ähnlich wie Glasfasern können Kohlenstofffasern die strukturelle Integrität von Kunststoffen, Abriebfestigkeit und Widerstand gegen Lasten und Reibungsgeschwindigkeiten dramatisch verbessern. Im Gegensatz zu Glasfasern ist Kohlefaser jedoch eine weichere und weniger kratzende Faser, wodurch die Eisen- oder Stahl -Reibungsflächen, gegen die sie während des Gebrauchs reibt, weniger wahrscheinlich kratzt.
Die Verwendung von Kohlefaser hat die Eigenschaften der selbstschmierenden, mit Kohlefasern verstärkten Kunststoffe in einigen Spezialenteilen, die eine wichtige Rolle spielen, z. An. Diese Anwendungen verleihen nicht nur den Verschleiß-resistenten Eigenschaften von Kohlefaser-verstärkten Kunststoffen, sondern nutzen auch ihre selbstlubrischen Eigenschaften, um ölfreie Schmierung zu erreichen, was die Verwendung von Schmierstoffe und Wartungskosten verringert und gleichzeitig die Betriebssicherheit und -zuverlässigkeit der Ausrüstung verbessert.
Aromatische Polyamidfaser (Aramid)
Aromatische Polyamidfaser, die allgemein als Aramid bekannt ist, entwickelte in den 1960er Jahren das Unternehmen der United States DuPont (DuPont) erfolgreich eine neue High-Tech-Synthetikfasern. Aramid hat hervorragende Eigenschaften wie ultrahochfest, hoher Modul, Hochtemperaturbeständigkeit, Säure- und Alkali -Widerstand, geringes Gewicht usw. Die Stärke beträgt das 5- 6 -fache des Stahldrahtes.
Aramidfaser ist auch ein hervorragendes additives Verschleiß. Im Vergleich zu Glas- und Kohlenstofffasern ist es die weichste und am wenigsten kratzende Faser. Diese Eigenschaft bietet Aramidfasern einen einzigartigen Vorteil in Verschleiß-resistenten Anwendungen, insbesondere wenn hohe Anforderungen an die Kratzerfestigkeit der Oberfläche der Paarungsteile gestellt werden.
Beispielsweise verbessert bei der Herstellung von Aramid/UHMWPE -Helmen die Verwendung von Aramidfasern nicht nur die Abriebfestigkeit des Helms, sondern stellt auch sicher, dass der Helm energie effizient verteilt und den Benutzer bei einem Aufprall schützt.
