Plnivy a výztuže poskytují fyzickou bariéru pro abrazivní částice a snižují jejich pronikání do polymerní matrice. To pomáhá zabránit opotřebení. Některé běžně používané zesilující materiály zahrnují:
Syntetická vlákna: mají vynikající mechanické vlastnosti, které výrazně zlepšují odolnost proti opotřebení. Příklady zahrnují sklo, uhlík a aramidová vlákna. Skleněná skleněná vlákna (např. Krátká, náhodně orientovaná skleněná vlákna) mohou zlepšit dopad a odolnost proti otěru.
Přírodní vlákna: Lze přidat do polymerů, aby se zlepšil odolnost proti otěru a poskytl udržitelnější materiál. Příklady zahrnují bavlnu, lnu a další přírodní vlákna.
Skleněné stupnice: Jsou to ploché, prodloužené částice s vynikající odolností proti otěru a rozměrovou stabilitou. Posilují polymerní matrici a snižují povrchové tření.
Křemíkový oxid: Jedná se o běžný plnivo s vysokou povrchovou plochou a výztužnou vlastností. Zlepšuje odolnost proti opotřebení tím, že poskytuje fyzickou bariéru pro abrazivní částice a zvyšuje mechanickou sílu polymeru.
Oxid hlinitý: má vynikající odolnost proti tvrdosti a otěru, což z něj činí ideální plnivo pro aplikace vyžadující vysokou trvanlivost.
Malk: Měkký, šupinatý minerál, který zlepšuje odolnost proti otěru snížením tření a zvýšením povrchové hladkosti polymerů
MICA: Je to vrstvený silikát minerál s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a tepelnou stabilitou, která zlepšuje odolnost proti otěru a rozměrovou stabilitu.
Chary Black: Jedná se o vysoko zbarvení výplně s odolností proti oděru a ochraně UV. Jeho jemná velikost částic a vysoká plocha povrchu pomáhají zvyšovat její výkon.
Maziva
Maziva snižují koeficient tření mezi povrchem polymeru a abrazivními částicemi, čímž minimalizují opotřebení.
Vosky: Snižte tření mezi povrchem polymeru a abrazivními částicemi. Příklady zahrnují parafin, včelí vosk a další vosky.
Mastné kyseliny: Působí jako maziva a zlepšuje vlastnosti zpracování. Příklady zahrnují kyselinu stearovou, kyselinu olejovou a další mastné kyseliny.
Silikony: Silikonové oleje a tuky poskytují vynikající mazání a uvolňování plísní.
Amidy mastné kyseliny: Sloučeniny odvozené od mastných kyselin, které zlepšují zpracovatelnost polymeru a snižují vnitřní tření.
Polymerní maziva: Polymery, jako je polytetrafluorethylen (PTFE), poskytují nízké tření a zlepšenou odolnost proti opotřebení.
Zesíťovací agenti
Zesítění činidla tvoří silnější polymerní sítě, které jsou méně náchylné k deformaci a opotřebení. To zlepšuje odolnost proti opotřebení materiálu.
Peroxidy: Organické sloučeniny, které se rozpadají a vytvářejí volné radikály, které iniciují zesíťovací reakce. Mezi běžné peroxidy patří peroxid benzoyl a diisopropyl benzen.
Epoxidová pryskyřice: Reaktivní sloučenina, která tvoří zesíťovanou strukturu při smíchání s vhodným vytvrzovacím činidlem. Epoxidové pryskyřice se používají ke zvýšení odolnosti polymerů oděru.
Polytetrafluorethylen (PTFE)
PTFE má nejnižší koeficient tření všech přísad proti oblečení. Molekuly PTFE během tření tvoří mazací film na povrchu dílu. Poskytuje dobrou mazivost a odolnost proti opotřebení pod třecím smykem.
PTFE je nejlepší aditiv na opotřebení v aplikacích s vysokým zatížením. Tyto aplikace s vysokým zatížením zahrnují těsnění hydraulických pístových prstenců a podložky. Optimální obsah PTFE je 15% PTFE pro amorfní plasty a 20% PTFE pro krystalické plasty.
Polysiloxany
Polysiloxanové tekutiny jsou aditivy migračního opotřebení. Při přidání do termoplastů aditiva pomalu migruje na povrch dílu a tvoří kontinuální film. Polysiloxany mají širokou škálu viskozity, měřené v centistokech. Polysiloxany mají velmi nízké viskozity a budou migrovat na povrch dílu jako tekutina, aby zajistila odolnost proti otěru. Pokud je viskozita polysiloxanu příliš nízká, je více těkavější a rychle zmizí ze strany.
Disulfid molybdenu
Obecný název pro disulfid molybdenu je „moly“. Jedná se o opotřebovací aditivum používanou primárně v nylonových plastech. Disulfid molybdenu působí jako krystalizující činidlo ke zvýšení krystalinity nylonu. To produkuje tvrdší a více odolný povrch na nylonovém materiálu. Má vysokou afinitu k kovům. Jakmile se molekuly disulfidu molybdenu na kovovém povrchu adsorbují na kovovém povrchu, což je kluzké. Díky tomu je molybdenum disulfidem ideálním aditivem opotřebení pro aplikace, kde se nylon a kovový tření proti druhému.
Jiné komerční přísady
Řada přísad může modifikovat povrchové vlastnosti polymerů, aby byly odolnější k opotřebení. Některé komerčně dostupné přísady, které zvyšují výkon polymerů, jsou popsány níže.
Irgasurf® SR 100 B: poskytuje vynikající odolnost proti poškrábání a otěru. Maluje povrch a snižuje viditelnost škrábanců. Jeho dávka je obvykle 1-3%.
AMPACET's Scratchshield ™: Lze použít na balení, lahve a předformy. Pomáhá odolávat poškrábání a otěru a také poskytuje protiskluzové vlastnosti.
SILIKE® LYSI-306 z Chengdu Silicone Technology: Jedná se o peletizovanou formulaci, ve které je 50% silikonového polymeru UHMW dispergováno v polypropylenu (PP). Obecně se používá jako vysoce účinný aditivum v PP kompatibilních pryskyřičných systémech ke zlepšení zpracovatelnosti a kvality povrchu, jako je lepší tok pryskyřice, výplň a uvolňování, menší točivý moment extruderu, nižší koeficient tření a vyšší odolnost proti oděru a oděru.
Silma's Silmaprocess: Tyto přísady zlepšují odolnost proti oděru pevných plastů (PE, PP, PS, Boky, PA, PET atd.) A termoplastických kaučuků (SBS/SEBS, TPV, TPE, Copolyester, EPR/EPDM, EVA, Poe,, Poe, TPU atd.). Zlepšují také další povrchové vlastnosti, jako je hladkost povrchu, odolnost proti poškrábání a hydrofobicita.
Konkurence odporu polymerního opotřebení
Různé polymery mají odlišnou odolnost proti otěru. Některé z nich jsou popsány níže.
Nylon nebo polyamid (PA) je známý pro svůj vynikající odolnost proti otěru a aplikacemi, kde je důležitá trvanlivost. Specifická odolnost proti oděru se může lišit v závislosti na typu a formulaci nylonu. Nylon je oblíbenou volbou pro sportovní oblečení, batohy a zavazadla.
Epoxidy nabízejí vyšší odolnost proti oděru než jiné polymery, jako jsou polyurethany.
Polysiloxany mají vyšší odolnost proti oděru než polyurethany.
Polyethylen (PE) má nižší koeficient tření, který mu umožňuje sklouznout spíše přes povrchy než je drhnout.
Polyuretan (PU) má nižší odolnost proti oděru než epoxidy a polysiloxany a nemusí chránit základní povlak. PU s durometrem 90 pobřeží A má vyšší odolnost proti otěru než polyethylen molekulové hmotnosti (UHMWPE).
Polyvinylchlorid (PVC) má mírnou odolnost proti otěru, ale jeho výkon se liší v závislosti na specifické formulaci a přísadách.
Polyetheretherketoton (PEEK) je termoplastická známá pro své přirozeně nízké tření a všeobecnou odolnost proti únavě. Jeho vynikající trvanlivost a výkon v drsném prostředí z něj činí materiál pro komponenty v široké škále průmyslových odvětví
Polydicyclopentadien (PDCP)
Polydicyclopentadien (PDCPD) je tekutá plastová surovina s vynikající odolností proti otěru a nízkými třeními. Tato pryskyřice termosetu je flexibilní, lehká, odolná proti nárazu a odolná proti korozi.
Polyoxymethylen (POM) nabízí nízké tření, vysoký odolnost proti otěru, sílu a vynikající výkon v aplikacích opotřebení. Vysoká pevnost v tahu, odolnost proti únavě a odolnost vůči dotvaru je ideální pro vysoce výkonné části.
Polyester je syntetické vlákno s vynikajícím odolností proti otěru. Obvykle se používá v čalounění, pracovních oděvech a venkovním vybavení.
