Na Parte 1, desvendamos os segredos por trás de plásticos mais resistentes e econômicos, explorando os papéis fundamentais do carbonato de cálcio, do talco e da wollastonita. Mas o mundo das cargas plásticas não para por aí. Agora, vamos descobrir como materiais como caulim, mica e sílica podem ser a chave para o seu próximo composto plástico inovador.
Caulino
Caulim (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O), um tipo de pó mineral de argila também conhecido como argila de cerâmica, argila branca ou argila da China, é um silicato em camadas composto principalmente de silicato de alumínio hidratado. Possui textura macia e suave, com densidade de 2,2–2,6 g/cm³ e um valor de pH de 5–6. É atóxico e apresenta propriedades retardantes de chamas. O caulim oferece melhor processabilidade do que o carbonato de cálcio, permitindo sua moldagem mesmo quando a quantidade de enchimento atinge três vezes o peso da resina, enquanto o carbonato de cálcio se torna difícil de processar na proporção de enchimento de 1:1.
Como enchimento plástico, o caulim oferece excelentes propriedades de isolamento elétrico, tornando-o adequado para revestimentos de fios isolados em PVC, cabos de PE e PP e compósitos de filme. Por exemplo, a adição de caulim 10% em peso ao PVC pode melhorar o desempenho do isolamento elétrico em 5 a 10 vezes. O caulim também pode ser incorporado em compósitos de filme à base de poliestireno para a produção de papel para impressão. Em poliésteres e resinas epóxi, ajuda a ajustar a viscosidade e o desempenho do processamento, além de aumentar a resistência ao desgaste. Além disso, o caulim atua como um agente nucleante para PP e oferece certos efeitos retardantes de chama.
A taxa típica de adição de caulim em plásticos varia de 5% a 60%, com um tamanho de partícula de 100 malhas ou mais fino. É importante observar que o caulim é altamente higroscópico, portanto, o armazenamento deve evitar a absorção de umidade e a aglomeração. Antes do uso, o caulim deve ser seco para evitar afetar a qualidade do produto plástico. Às vezes, o tratamento de superfície com agentes lipofílicos é aplicado para melhorar sua compatibilidade com plásticos.
Mica
A mica tem uma composição complexa, sendo uma camada aluminossilicato hidratado mineral contendo alumínio, potássio, lítio, magnésio, ferro e outros elementos. Como enchimento, o pó de mica é produzido pela trituração e processamento de fragmentos de mica natural. Normalmente, possui um tamanho de partícula de 8–10μm e uma proporção de cerca de 30, exibindo uma estrutura escamosa típica com um brilho vítreo. Seu teor de água varia de 1,0% a 4,2%, e não é tóxico, o que o torna adequado para comida-produtos de contato.
O pó de mica pode ser usado em plásticos termoplásticos como PE, PP, PVC, PA, ABS e poliésteres, bem como em plásticos termofixos como EP (resina epóxi) e PF (resina fenólica). A taxa de adição é geralmente 10%–40%, com um tamanho de partícula de Malha 100–325Como enchimento plástico, a mica aumenta significativamente o módulo de tração e o módulo de flexão de produtos plásticos, proporcionando excelente isolamento elétrico, resistência ao calor, estabilidade dimensional, resistência à umidade e resistência à corrosão. A principal desvantagem é seu custo relativamente alto.
Diatomita
Diatomita é um fóssil formado pela deposição de algas unicelulares no fundo de oceanos ou lagos. Seu principal componente é o SiO₂, sendo poroso, leve e facilmente moído em pó. Apresenta-se como um pó branco ou amarelo-claro com tamanho de partícula de 25–40 μm e uma densidade de 1,6–2,3 g/cm³.
A diatomita é uma massa leve de alta qualidade, adequada para PVC, poliolefinas (PO) e plásticos termofixos. Também atua como agente antibloqueio em compósitos de construção leves, isolantes acústicos e térmicos. No entanto, suas taxas de absorção de óleo e resina são relativamente altas.
Carbono negro
O negro de fumo é produzido pela combustão incompleta de hidrocarbonetos sob condições controladas. Ele vem em vários tipos, classificados pelo método de produção em negro de canal, negro de forno e negro térmico, entre outros. Quando adicionado a polímeros, o negro de fumo não só protege contra a fotodegradação e a oxidação térmica, como também aumenta a rigidez dos produtos plásticos.
A finura do negro de fumo afeta o desempenho do produto: partículas mais finas proporcionam maior negritude, maior proteção UV, melhor resistência ao envelhecimento e menor resistividade superficial. No entanto, partículas mais finas podem ser mais difíceis de dispersar. Para aplicações de enchimento, geralmente é utilizado negro de forno com partículas maiores, com um tamanho de partícula típico de 25–75μm.
Sílica
A sílica (SiO₂) é um tipo de pó de rocha, categorizado em pó de quartzo e pó de sílica. O pó de sílica natural é usado principalmente em resinas termofixas, como poliésteres insaturados e resinas epóxi, para a produção de ônix e mármore artificiais.
A sílica também pode ser sintetizada, comumente conhecida como negro de fumo branco. É uma carga de reforço, superada apenas pelo negro de fumo, proporcionando um efeito fosco e melhorando o isolamento elétrico e a dureza dos plásticos. Suas principais desvantagens são a baixa fluidez e a alta viscosidade.
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