자동차 엔지니어링용 폴리에틸렌 복합재에 활석분말과 실리카의 응용
폴리에틸렌은 가벼운 품질, 우수한 물리적, 화학적 특성, 풍부한 원료 및 쉬운 가공으로 인해 자동차용 플라스틱의 일반적인 품종이 되었습니다. 그러나 폴리에틸렌의 열악한 열 노화, 내마모성 및 내충격성은 자동차 엔지니어링 응용 재료에서의 적용을 제한합니다.
폴리에틸렌 복합재료의 제제화
| 필러 함량(5%) | ||
| 샘플 ID | SiO2 | 변성 활석분말 |
0 | 0 | 100 |
| 1 | 10 | 90 |
| 2 | 20 | 80 |
| 3 | 30 | 70 |
| 4 | 40 | 60 |
| 5 | 50 | 50 |
| 6 | 60 | 40 |
| 7 | 70 | 30 |
| 8 | 80 | 20 |
| 9 | 90 | 10 |
| 10 | 100 | 0 |
(1) 폴리에틸렌에 서로 다른 함량의 실리카와 탈크를 혼합할 경우 기계적 물성 향상에 큰 차이가 있습니다. 다양한 성능 지수를 고려하면 실리카 50%를 함유한 폴리에틸렌 복합재가 복합재 중에서 가장 우수한 기계적 특성을 가짐을 알 수 있습니다.
다양한 폴리에틸렌 복합재의 SEM 이미지
일종의 라멜라 구조이고 직경 대 두께 비율이 더 크기 때문에 활석은 폴리에틸렌의 균열 전파를 효과적으로 방지하고 응력 집중을 만들고 인장 강도를 높일 수 있습니다. 그러나 실리카 함량이 높으면 일부 입자가 응집되어 PE 복합재의 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 그러므로 PE에 대한 높은 실리카 함량의 향상 효과는 분명하지 않습니다.
(2) 순수 폴리에틸렌과 비교하여 실리카와 활석의 결합 작용으로 열 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 이는 실리카를 적절한 함량으로 혼합하면 입자 크기가 작고 표면 에너지가 높기 때문입니다.활석, 표면에 흡착하여 복합 구조를 형성할 수 있습니다. 이러한 복합 구조는 폴리에틸렌의 고분자 사슬과 강력한 계면 상호 작용을 형성하여 열 안정성을 높일 수 있습니다.
(3) 특정 자동차 브랜드 재료의 성능 지수와 비교하여 제조된 POLYETHYLENE 복합재의 성능 지수는 어느 정도 우수하고 순수 폴리에틸렌과 비교하여 내노화성이 더 우수하여 자동차 엔지니어링 재료에 사용할 수 있음을 나타냅니다.
