какие существуют виды наполнителей

Виды и состав кошачьих наполнителей

Какие бывают наполнители

Кошка в доме – это радость, вот только неприятный запах из кошачьего туалета может портить гармоничную атмосферу. Кто-то из личных соображений вообще не пользуется наполнителем, а у некоторых кошка отказывается ходить в такой туалет. Все виды наполнителей для кошачьего туалета используются с целью устранить запах и не убирать за животным несколько раз за день.

Все виды кошачьих наполнителей делятся на 2 вида:

По принципу действия наполнители разделяются на 2 типа:

Минеральный

В состав кошачьего наполнителя такого вида входит природные минералы. За счет пористой структуры гранул он быстро впитывает влагу, образуя комки. Менять такой туалет можно 1-2 раза в неделю. Имеет нейтральный запах, подойдет для приучения котенка к лотку.

Преимущества

Среди достоинств отмечаются:

Глиняный

Глиняные гранулы считают наиболее естественными, они ближе всего к натуральной среде обитания. При попадании влагипревращаются в прочные комки, нейтрализуют запах.

Преимущества и недостатки

Владельцы кошек, которые могут сказать «Я пользуюсь таким песком для своего питомца», видят следующие плюсы грунта:

Среди слабых сторон хозяева отмечают:

Древесный

Изготавливается из сжатых опилок. Такой наполнитель удобен в использовании, а также считается гипоаллергенным. При намокании гранулы распадаются, образуя комки, которые без проблем утилизируются.

Преимущества и недостатки

Среди положительных сторон древесного наполнителя заводчики усматривают следующие:

Из недостатков владельцы кошек отмечают такие:

Силикагелевый

Относительно новый вид линейки наполнителей. Это бесцветные гранулы из сухой силикатной кислоты. Они хорошо впитывают влагу, устраняют запахи и способствуют уничтожению микробов. Лоток с таким наполнителем можно сменять раз в 3-4 недели.

Преимущества

Силикагелевые наполнители имеют следующие сильные стороны:

Кукурузный

Нечасто встречается в магазинах с зоотоварами, этот вид пользуется популярностью в европейских странах. Быстро впитывает влагу, уничтожает неприятный запах. Менять туалет с этим наполнителем можно раз в 4 недели.

Дополнительные свойства наполнителя

При выборе наполнителя для лотка стоит обратить внимание на особенности, которые предполагают производители:

Не все наполнители обладают сразу всеми свойствами. Производство наполнителей существенно облегчили выбор, предлагая множество вариантов в различных фасовках. Можно попробовать сначала 1 вид наполнителя, потом другой, таким образов выбрать наиболее удачный вариант, который устроил бы и кошку, и ее хозяина.

Видео-обзор наполнителей для лотка Fresh Cat®

Наполнители лотка

3-4 недели Цвет: гранулы белого и синего цвета Ароматизатор: есть

3-4 недели Цвет: гранулы белого и розового цвета Ароматизатор: есть

3-4 недели Цвет: гранулы белого и зеленого цвета Ароматизатор: есть

3-4 недели Цвет: гранулы белого цвета Ароматизатор: нет

Содержание:

Отзывы

Спасибо изготовителю данного наполнителя от моего кота!

Добавить отзыв

Вас так же может заинтересовать

Процесс производства кошачьего наполнителя для лотка Ваш котенок тратит много времени, копаясь в.

Можно ли смывать кошачий наполнитель в унитаз? Многие хозяева своих питомцев интересуются, какой.

Рейтинг лучших наполнителей для кошачьего туалета Кошки заняли почетное место среди домашних.

Источник

Виды наполнителей. Классификация

Существует ряд подходов при классификации наполнителей по различным признакам. По агрегатному состоянию все известные наполнители делятся

По своей природе они делятся

— волокнистые (волокна, нити, жгуты);

-листовые (пленочные) с заданной структурой (ткани, бумага, листы, ленты, сетки, пленки);

-объёмные (каркасные) с непрерывной трехмерной структурой (объемные ткани, войлок, скелетные и пористые каркасы).

Дисперсные наполнители:

Свойства некоторых наиболее распространенных видов дисперсных минеральных наполнителей.

—— Кварц (диоксид кремния, SiO2). Существует ряд модификаций диоксида кремния аморфной и кристаллической структуры, используемых в качестве дисперсных наполнителей. Часть из них имеет минеральное происхождение и получается на основе природного сырья (кварцит, трепел, диатомит, новакулит), часть получается синтетическим путем (пирогенетический, осажденный диоксид кремния). Эти модификации отличаются по своему химическому составу, форме и размеру частиц, стоимости, областям применения.

Волокнистые наполнители. Волокнистые наполнители среди всех наполнителей занимают второе место после дисперсных по частоте применения. Они применяются в виде нитей, жгутов, ровингов, при создании конструкционных, высокопрочных и высокомодульных полимерных композитов. Волокнистые наполнители получают из металлов (железа, вольфрама, титана, молибдена), кварца, базальта, керамики. Наибольшим распространением пользуются стеклянные, углеродные, базальтовые, борные и полимерные волокна диаметром 5-100 мкм, круглого и профильного сечений. Основные виды волокон (углеродные, стеклянные) выпускаются круглого сечения диаметром 8-20 мкм, а также треугольного, ромбического и других форм сечения. Непрерывные волокна, имеющие форму сечения отличную от круглой, называются профильными (рис. 1). Применение волокон различных профилей позволяет уменьшить плотность пластиков, увеличить удельную жёсткость и прочность при сжатии, повысить теплоизолирующие и диэлектрические свойства. Что в свою очередь дает возможность увеличить плотность упаковки волокон в композиции и повысить прочность пластика. Также производятся полые волокна, которые позволяют снизить плотность композиционного армированного материала.

—-Углеродные волокна значительно более жесткие, а поскольку по прочности они не уступают лучшим стеклянным волокнам, напряжения, которые выдерживают материалы на их основе, значительно выше, чем в случае стеклопластиков при меньших допустимых деформациях. Эти волокна, также как и стеклянные, производятся непрерывным способом и технология производства изделий из материалов на их основе незначительно отличается от технологии изготовления изделий из стеклопластиков.

Из свойств углеродных волокон стоит особо отметить – высокую прочность и модуль упругости при растяжении и изгибе по сравнению со стеклопластиками, малую плотность, высокую электропроводность, низкие коэффициенты трения и термического расширения.

Борные волокна характеризуются – высокой прочностью и жесткостью и в то же время низкой плотностью, что резко отличает их от других волокнистых наполнителей композиционных материалов. Материалы на основе борных волокон обладают значительно более высокими показателями механических свойств, чем материалы на основе стеклянных и углеродных волокон. Также обладают более высокими механическими характеристиками (за исключением прочности при сдвиге), чем алюминиевые и титановые сплавы.

Холст— представляет собой полотно из дезориентированных рубленых стеклянных волокон, связанных друг с другом полимерным связующим.

Источник

Какие виды наполнителей для кошачьего туалета существуют

Кошкам очень нравится лоток с наполнителем. Так они удовлетворяют инстинкт закапывания следов жизнедеятельности. К тому же наполнители для кошачьего туалета поглощают запах. Они изготавливаются из разных материалов — древесины, силикагеля, глины, цеолита, бумаги. Каждый имеет свои преимущества и недостатки.

Кошачий наполнитель: виды, состав, способы применения

Древесные наполнители

Изготавливаются из опилок — они прессуются в небольшие гранулы. После смачивания распадаются на мелкую древесную пыль. Ее кошки могут разносить на лапках, поэтому возле лотка придется часто подметать. Чаще всего древесный наполнитель изготавливается из хвойных пород деревьев, реже из дуба или бука. Гранулы могут быть разного размера.

На сегодняшний день существуют различные виды наполнителей для кошачьего туалета

Преимущества древесного наполнителя:

безопасность для кошки;

Древесный наполнитель легко утилизировать: его можно смывать в унитаз. Также можно найти в продаже редкую разновидность — комкующийся. Когда кошка в него помочится, то гранулы распадаются и собираются в небольшой комок. Его удобно доставать совком и выкидывать.

Кукурузный наполнитель используется достаточно редко, хотя наиболее удобен в утилизации

Глиняный наполнитель

Другое название — бетонинтовый. Выглядит как небольшие серые шарики. Наполнитель может быть как просто впитывающим, так и комкующимся. Недорогой, безопасный, нравится кошкам. Однако может пылить и он не всегда маскирует запах. Слишком мелкая фракция опасна для котят — они начинают играть гранулами и могут их проглотить.

Глиняной наполнитель нельзя смывать в унитаз. Поэтому придется каждый день выкидывать его в мусорное ведро. К тому же гранулы могут прилипать к лапам животного.

Разновидность глиняного наполнителя — с добавлением активированного угля. Небольшие черные гранулы отлично поглощают неприятных запах, а также впитывают влагу. К тому же они обладают противомикробным эффектом.

Иногда к этой группе относят минеральный наполнитель — он изготавливается из пористых материалов — микроопал-диатомита или опоки. Благодаря особой структуре они хорошо впитывают влагу и запахи. Экономно расходуется, но этот вид наполнителя также нельзя смывать в унитаз. Из минусов — пылит и дорого стоит.

Силикагелевый наполнитель

Изготовлен из геля кремниевой кислоты, гранулы белого и синего цвета, маленькие. Самый экономичный: достаточно убирать только фекалии, наполнитель отлично впитывает жидкости и поглощает запахи. Поэтому обычно лоток чистят полностью раз в неделю, с силикагелем достаточно 1 раза в 2 недели.

Кошкам нравится этот тип наполнителя. Он шипит при попадании влаги, к тому же в нем приятно копаться. Однако мелкие гранулы легко проглотить, поэтому котятам не дают с ним играть. Силикагелевый наполнитель стоит дороже древесного и бетонитового, но в итоге он выйдет экономнее: его нужно реже менять, поэтому стоимость полностью окупается. Его нельзя выбрасывать в унитаз.

Преимущества силикагелевого наполнителя:

Этот тип наполнителя подходит как для короткошерстных, так и длинношерстных кошек. Гранулы не прилипают к лапам, но при интенсивном копании они могут вылетать за пределы лотка. Проблему можно решить покупкой туалета с высокими бортами.

Гелевый наполнитель для кошачьего туалета не так давно появился на рынке

Редкие типы наполнителя

Кукурузный наполнитель отличается гипоаллергенностью. Гранулы легкие и мягкие для лапок. Отлично впитывают запахи и влагу, однако они распадаются на мелкие частицы. Как и в случае древесного наполнителя, кукурузный разносится на лапах кошки. Полностью натуральный, приятно пахнет, безопасен для животных. Кукурузный наполнитель можно смывать в унитаз.

Бумажный наполнитель изготавливают из прессованных бумажных отходов. Состоит из плотных небольших серых гранул. Не вредит лапкам, хорошо поглощает влагу, не прилипает к лапам. Однако неприятно шуршит при закапывании, к тому же бумажный наполнитель нужно часто менять.

При выборе наполнителя учитывайте предпочтения кошки. Некоторым не нравится силикагель — он странно скрипит, другой — любит древесный. Если же питомец не ходит в лоток, то возможно у него проблемы со здоровьем. Узнать интересные вещи о кошках можно на нашем сайте. Также мы пишем многое другое о природе, например, о жизни пингвинов.

Источник

Наполнители для ПМ

Что это такое

Отрасль пластмасс, как и многие другие отрасли постоянно развивается и требует новых материалов на полимерной основе. Причем одним из главных показателей и требованием, предъявляемым к современным пластикам, является высокая экономическая эффективность, то есть как можно более низкая себестоимость при удовлетворительных характеристиках. Материал должен иметь в той или иной комбинации хорошие тепловые и прочностные характеристики, перерабатываемость, специальные свойства, предъявляемые в конкретных случаях, например электропроводностью, и при этом быть относительно дешев.

Вопрос удешевления полимера, а также придания ему некоторых свойств, решают в современной промышленности наполнители. Это простые и сложные вещества различной химической природы и физической формы, которые можно в достаточно большом количестве (несколько процентов и более) добавлять в пластмассу. На сегодняшний день применяются сотни видов наполнителей для пластиков.

Применение этих материалов для снижения себестоимости продукции не приводит к получению новых важных свойств у полимерной системы. Напротив, обычно физико-механические характеристики пластмассы при этом снижаются. Однако, некоторые важные свойства, особенно прочностные характеристики, можно улучшить введением специальных наполнителей. Яркий пример – наполнение пластмасс стекловолокном. Полученные композиционные материалы гораздо прочнее исходного полимера. Однако, при этом материал, как правило, удорожает и его способность к переработке несколько снижается.

Виды наполнителей

Существует несколько типов классификации наполнителей для пластмасс. По области назначения их разделяют на:

— армирующие, например упомянутое ранее стеклянное волокно. Эти агенты улучшают физико-механические характеристики пластика;

— технологические, например ДОТФ и другие пластификаторы. Такие вещества влияют на свойства материала в процессе переработки и эксплуатации, придают специальные свойства, например электропроводность, меняют коэффициент трения и т.д.

— прочие, в том числе инертные наполнители для удешевления материала.

По физической форме и структуре наполнители классифицируются на:

— волокнистые, например то же стекловолокно, углеволокно, хлопчатобумажное волокно;

— порошковые или дисперсные с разным размером частиц, например мел, тальк, древесная мука и т.п.;

— другие, более редких форм, например ткань, бумага и т.п.

Одна из главных характеристик наполнителя – это морфология и удельная поверхность частиц. От этого зависит степень и сила взаимодействия частиц с полимером. Для улучшения взаимодействия высокомолекулярные соединения и добавки к ним обрабатывают ПАВ и другими агентами.

Рассмотрим основные виды наполнителей подробнее.

Волокнистые наполнители

Базой для такого вида наполнителей являются длинные или короткие элементарные волокна, как гибкие, так и хрупкие. Как правило, волокнистые композиты получают для придание высокомолекулярному соединению особых прочностных свойств. Для этого используют высокопрочные волокна из стекла, углерода (в числе углеродные нановолокна или нанотрубки), бора, полимерные волокна, реже металла, карбидов, нитридов, оксидов и других неорганических соединений. Также применяются органические волокна растительного происхождения, например упомянутое ранее хлопковое волокно.

В составе наполнителей используются рубленые коротко- и длинноволокнистые и непрерывные волокна. Ввиду этого волокнистый композит может обладать свойствами похожими на материал с применением дисперсного вида, так и сильно отличаться от последних и иметь резко выраженные армированные или усиленные. При применении рубленых волокон полученные материалы обычно без труда перерабатываются стандартными методами переработки пластмасс, например экструзией и литьем под давлением. При использовании длинноволокнистого наполнителя такие методы не всегда доступны. Применение некоторых видов волокон может повысить механические свойства готового композита в десятки и сотни по сравнению с исходным полимером.

Рис.1. Изделие технического назначения из ПА, наполненного стекловолокном

Самым популярным волокнистым наполнителем в области переработки пластмасс является стекловолокно. В промышленности выпускается много различных марок стеклянных волокон, которые различаются по геометрии, химсоставу и прочностным характеристикам, однако в большинстве своем они достаточно доступны по стоимости. Стекловолокно используется почти со всеми крупнотоннажными термопластичными пластиками, например полиамидом, полиэтиленом, полипропиленом, поликарбонатом, поливинилхлоридом и т.д. При этом стекловолокно также активно применяется для усиления термореактивных полимеров, например материалов на основе эпоксидных и фенолформальдегидных смол, ненасыщенных полиэфиров и т.д.

Термопласты обычно наполняют до 40% стекловолокна, реже до 70%. Реактопласты наполняют стекловолокном в количестве до 80%. Стекловолокно имеет и недоставки – это его высокая хрупкость и снижающие адгезию к полимерной матрице аппретирующие покрытия, применяющиеся при производстве волокна.

Дисперсные наполнители

Такой вид добавки представляют из себя порошки различного происхождения и размера частиц. Они могут быть как неорганические, например мел, тальк, порошкообразное стекло, так и органические, например древесная мука, крахмал. Также дисперсные наполнители различают по размеру и форме частиц, они могут быть чешуйчатые, сферообразные, пластинчатые и др.

Количество типов и разнообразие дисперсных наполнителей гораздо шире, чем волокнистых. Для наполнения полимеров можно использовать большинство поддающихся измельчению твердых вещества неорганического и органического происхождения, например в последние годы широкое распространение получили композиты с отходами сельского хозяйства и пищевой промышленности, например с шелухой злаков и бобовых, косточками плодов и т.п.

Однако, как и много лет назад, основными дисперсными вариантами в промышленности пластмасс являются мел, сажа и тальк. Эти материалы применяются главным образом в экструзии пленок, труб, листов и профилей, а также в литье под давлением технических изделий.

Мел широко используется для композитов на основе ПЭ, ПП и ПВХ. Его главный недостаток – гидрофильность. Наполнение сажей увеличивает срок службы некоторых изделий из ПЭ, ПВХ, реактопластов, повышает их светостойкость. В прошлом в качестве наполнителя-антипирена для пластмасс активно использовался асбест, но в последние годы он практически выведен из обращения. Для повышения сопротивляемости горению также используют сульфаты кальция или бария.

Очень большую популярность в 21 веке завоевал древесно-полимерный композит, в состав которого входит наиболее важный органический наполнитель для пластмасс – древесная мука. Она представляет тонкоизмельченную и хорошо высушенную древесину различных пород с размером частиц порядка 100 мкм и насыпной плотностью около 150 кг/м3. Древесно-полимерный композит применяется для выпуска многочисленных изделий для уличного использования и перерабатывается главным образом экструзией. Существуют и технологии переработки ДПК литьем под давлением и другими методами. Достоинства пластиков, наполненным древесной мукой – низкая цена, отличный внешний вид, недостатки – высокое влагопоглощение, и невысокая стойкость к нагреву и химическим веществам. ДПК производят главным образом из полипропилена и ПВХ.

Другие виды наполнителей

Прочие виды рассматриваемых добавок для полимеров применяются реже. Тканые наполнители состоят в основном из стеклянных, хлопчатобумажных и углеродных тканей. Они применяются для изготовления высокопрочных пластиков с анизотропными свойствами. Тканые наполнители чаще всего сочетают с термореактивными полимерами. Связующим для таких пластиков могут быть эпоксидные олигомеры, ненасыщенные полиэфиры, но может быть и полиамид. Количество наполнителя в таком композите достигает 40-85%.

Рис. 2. Декоративный слоистый пластик

Также применяются нетканые наполнители, которые нельзя отнести к волокнистым или дисперсным. К ним относятся различные сетки, картон, бумага, войлочные маты, и пр. Как правило эти материалы пропитывают растворами связующего (чаще всего реактопластов). Затем полученный композит сушат для испарения растворителя и перерабатывают в готовую продукцию методом холодного прессования. Таким образом производят слоистые пластики. Метод был популярен в 20-м веке, однако в последние годы уступает более производительным технологиям переработки пластмасс, таким как экструзия.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник

Классификация и виды наполнителей

К идеальному наполнителю предъявляются особые требования, которые очень трудно сочетать в одном наполнителе: высокая прочность, высокий уровень физико-механических свойств, низкое водопоглощение, хорошая смачиваемость, отсутствие вредных примесей, низкая стоимость, высокая химическая стойкость и термостойкость, негорючесть, доступность предания заданной формы и размеров частиц, хорошая диспергируемость. Наполнители должны хорошо совмещаться с полимером или диспергироваться в нем с образованием однородной композиции. Они не должны изменять свои свойства при хранении, переработке и эксплуатации.

Для достижения необходимых свойств полимера могут применяться одновременно несколько различных наполнителей. Часто вводятся наполнители разных форм и составов. Подбором соответствующих наполнителей можно регулировать химическую стойкость, теплостойкость, тепло- и электропроводность, плотность и другие характеристики ПКМ.

При использовании твердых наполнителей различной природы (полимеры, металлы, керамика) и структуры, удается получить самое большое количество разнообразных свойств материала. В качестве наполнителей композитов возможно использование практически любых природных и искусственно созданных материалов, после соответствующей обработки для достижения необходимой формы, структуры и размеров материала.

Из одного и того же материала (например, стекла) можно получить различные по форме, структуре, раз-мерам наполнители – это порошки, с частицами шарообразной, чешуйчатой, игольчатой, эллипсоидной формы; нити, волокна различного диаметра и длины; ткани, ленты, холсты и т.д.

Далее будут рассмотрены наполнители на базе последней классификации, как наиболее рациональной.

Дисперсные наполнители

К числу важнейших требований, предъявляемых к дисперсным наполнителям, относятся способность совмещаться с полимером или диспергироваться в нем, хорошая смачиваемость расплавом или раствором полимера, отсутствие склонности к агломерации частиц, однородность их размера, а также низкая влажность (как правило, необходима сушка).

Кроме того, тип связующего предъявляет также определенные требования к наполнителю. Так, при наполнении реактопластов наполнители могут оказывать каталитическое действие на процесс отверждения связующего, а при наполнении термопластов желательно, чтобы частицы наполнителя имели шероховатую поверхность для лучшего сцепления с матрицей.

Для улучшения смачивания наполнителя полимером, улучшения адгезии, снижения склонности частиц к агломерации поверхность порошкообразных наполнителей часто обрабатывают поверхностно-активными веществами. Улучшению адгезии на поверхности раздела «наполнитель-полимер» могут способствовать также реакционно-способные функциональные группы, имеющиеся в наполнителе или специально сформированные.

Свойства некоторых наиболее распространенных видов дисперсных минеральных наполнителей.

Табл. Свойства дисперсных наполнителей для полимеров.

Кварц (диоксид кремния, SiO₂). Существует ряд модификаций диоксида кремния аморфной и кристаллической структуры, используемых в качестве дисперсных наполнителей. Часть из них имеет минеральное происхождение и получается на основе природного сырья (кварцит, трепел, диатомит, новакулит), часть получается синтетическим путем (пирогенетический, осажденный диоксид кремния). Эти модификации отличаются по своему химическому составу, форме и размеру частиц, стоимости, областям применения.

Кварцевая мука представляет собой измельченный кварцит со средним размером частиц от 5 до 150 мкм (чистый кварцевый песок). Из-за относительно высокой твердости характеризуется повышенным износом технологического оборудования. При высоких степенях наполнения повышает хрупкость. Широко применяется для наполнения термопластов конструкционного назначения, а также реактопластов с повышенными механическими и электрическими характеристиками.

Используется при получении материалов, стойких к тепловым ударам, обладающих повышенной стабильностью размеров и высокими прочностными показателями.

Микрокристаллический кварц получается из ряда минералов класса трепелов путём измельчения и дробления породы. В зависимости от назначения выпускается в виде фракций с различным размером частиц. Характеризуется высокой белизной, минимальным содержанием примесей, меньшей образованностью по сравнению с другими видами SiO 2 и хорошей диспергируемостью в полимере. Находит широкое применение в клеевых составах, в отверждающихся компаундах и герметиках на основе полиуретанов, эпоксидных, полиэфирных и кремнийорганических смол. Используется также в качестве наполнителя полипропилена, ПЭТ, ПБТ, полиамидов, полисульфонов и других термопластов. Эти материалы характеризуются более высокой текучестью (при равной степени наполнения по сравнению с другими наполнителями), а также возможностью более высокой степени наполнения.

1,53) позволяет получать прозрачные или полупрозрачные изделия. Благодаря почти в 10 раз большей теплопроводности шпата и нефелина по сравнению с полимерами они заметно повышают теплопроводность наполненных систем. При использовании в качестве наполнителей они позволяют достигнуть более высоких механических характеристик по сравнению с карбонатом кальция. В меньшей степени это относится к стойкости к ударным нагрузкам. Их применение оказалось более эффективным при наполнении полярных полимеров (АБС-пластики, полиамиды, полиуретаны), где отмечено повышение жесткости, прочности при изгибе и теплостойкости. Перспективно также их применение для наполнения полиэфирных премиксов, позволяющее повысить содержание дисперсного наполнителя; при этом удается повысить размерную стабильность готовых изделий и существенно снизить расход пигментов.

Важнейшими характеристиками, определяющими область применения саж и их эффективность, являются интенсивность черного цвета (которая обратно пропорциональна размеру частиц), и их структурность (способность образовывать цепочные структуры). С уменьшением среднего размера частиц нарастает вязкость наполненных систем. Поэтому в качестве наполнителей пластмасс используются крупнозернистые сажи, а также сажи, имеющие низкую структурность. Сажа может также выполнять функцию светостабилизатора, защищая полимер от УФ-излучения. Кроме того, важной функцией сажи является придание электропроводящих свойств, способствующих стеканию статического электрического разряда. Оптимальное сочетание свойств достигается соответствующим выбором сажи, ее концентрации и правильным диспергированием. Кроме сажи в качестве углеродсодержащих наполнителей находят применение тонкоизмельченный кокс, антрацит и графит.

Кокс и антрацит — используют в виде мелкодисперсной фракции (пыли), образующейся при их измельчении в ходе технологических процессов их получения.

Крахмал подвержен биологическому и окислительному разрушению, поэтому он представляет интерес как наполнитель для биологически разлагающихся пластмасс. Зарытые в землю, они разлагаются под действием ферментов и кислорода. Хотя крахмал не растворяется в холодной воде, он быстро разрушается амилазой, и возникающая при этом пористость полимера создает благоприятные условия для его разрушения.

Крахмал достаточно стоек к нагреванию в процессе переработки полимеров и в отсутствие влаги его успешно удается сочетать с полиэтиленом низкой плотности, полипропиленом и полистиролом. Процесс переработки наполненных крахмалом полимеров и их свойства весьма удовлетворительны.

Хитин и хитозан относятся к биоразлагаемым наполнителям, которые достаточно быстро разлагаются на воздухе при контакте с микроорганизмами.

Адсорбция влаги на поверхности металлических порошков оказывает существенное влияние на свойства наполненных материалов, поэтому металлические наполнители также рекомендуется тщательно высушивать.

Как известно, многие металлы в контакте с полимерными матрицами обладают способностью катализировать или ингибировать химические реакции, что может сказываться на скорости и глубине протекания процессов отверждения, деструкции. В некоторых случаях это вызывает необходимость в предварительной обработке поверхности металлического порошка в целях создания на ней защитной пленки (например, в виде слоя лака).
Из-за значительных различий в плотностях полимерных матриц и металлов существует опасность гравитационного нарушения равномерности распределения частиц наполнителя по высоте. Такая опасность реально возникает при работе с низковязкими олигомерными связующими (пасты, премиксы).

Следует иметь в виду, что при высоких концентрациях наполнителя возникает возможность контакта частиц наполнителя между собой. Как правило, в этом случае свойства материала (электро- и теплопроводность) меняются скачкообразно, и это может служить критерием, ограничивающим содержание наполнителя. Области применения полимеров, наполненных металлическими порошками, чрезвычайно многочисленны и разнообразны.

Для получения необходимых магнитных характеристик содержание магнитных наполнителей в полимерных магнитах достигает 88-92 %масс; при этом дисперсный состав должен быть достаточно широким, однако магнитные характеристики (например, коэрцитивная сила) увеличиваются с уменьшением размера частиц до определённого предела (

1-4мкм). Все применяемые магнитные наполнители характеризуются достаточно высокой твердостью, и их измельчение до требуемых размеров сопряжено со значительными трудностями. Наибольшей эффективностью обладают частицы продолговатой формы, обеспечивающие более высокий уровень намагничивания. Некоторые характеристики таких наполнителей приведены в табл. 4.4.

В ряде случаев для повышения некоторых характеристик наполненных материалов (в первую очередь химстойкости) в качестве наполнителей находят применение порошкообразные полимеры, такие как ПВХ, ПЭ, полиформальдегид, политетрафторэтилен и др. В сочетании с другими порошкообразными и волокнистыми наполнителями они могут способствовать улучшению таких характеристик, как износостойкость, коэффициент трения, диэлектрические характеристики. Их эффективность повышается, если в процессе получения и переработки наполненного материала температура не превышает их температуру плавления и они сохраняются в виде частиц самостоятельной фазы.

Несколько слов необходимо сказать о группе порошкообразных наполнителей, занимающих особое место благодаря их пластинчатой структуре. Это такие материалы, как тальк, графит (о них см. выше), дисульфид молибдена, нитрид бора и некоторые виды глин. Эти наполнители обладают высокой анизотропией свойств, что приводит при условии создания ориентации их частиц в материале к формированию значительной анизотропии свойств — теплопроводности, электрической прочности и др.

13, коэффициента термического расширения

100. Придает наполненным материалам способность работать без смазки, существенно увеличивает теплопроводность. Хорошо диспергируется в расплавах и пастообразных композициях.

К дисперсным наполнителям относятся также ряд веществ, вводимых в полимерные материалы в целях снижения их горючести. Наиболее широкое применение в качестве антипирена находят оксид сурьмы, Sb₂O₃, однако, как правило, он используется не в чистом виде, а в сочетании с органическими галогенсодержащими соединениями. Для этих целей находит широкое применение также гидроксид алюминия Al(OH)₃, однако разложение при температуре выше 220°C ограничивает его применение в термопластах с относительно высокой температурой переработки. Поэтому он применяется главным образом для наполнения реактопластов, в первую очередь на основе олигоэфирных связующих. Аналогичную роль могут играть порошкообразные соли (карбонаты и бикарбонаты, бораты, сульфаты силикаты, фосфаты и другие), оксиды металлов (Mo), комплексы солей металлов с аммиаком (например, Co(NH₃)₆Cl₁₃ и др.). Следует отметить, что наполнители-антипирены могут вводиться вместе с другими порошкообразными наполнителями, а в ряде случаев могут выполнять и те и другие функции.

Волокнистые наполнители

Волокнистые наполнители среди всех наполнителей занимают второе место после дисперсных по частоте применения. Они применяются в виде нитей, жгутов, ровингов, при создании конструкционных, высокопрочных и высокомодульных полимерных композитов. Волокнистые наполнители получают из металлов (железа, вольфрама, титана, молибдена), кварца, базальта, керамики. Наибольшим распространением пользуются стеклянные, углеродные, базальтовые, борные и полимерные волокна диаметром 5-100 мкм, круглого и профильного сечений. Также особый интерес представляют монокристаллические волокна (нитевидные кристаллы), полученные из металлов, их окислов, карбидов, нитридов. Их отличительной особенностью является исключительно высокий модуль упругости и прочность при растяжении.

Свойства получаемых слоистых пластиков определяют: толщина, прочность и ее проницаемость для связующего раствора. Поэтому в производстве текстолита и стеклотекстолита чаще всего используют ткани полотняного и сатинового переплетения, а для изготовления изделий неправильной формы, получаемых методами прессования или штамповки, используют ткани с большей подвижностью нитей (например, атласного или трикотажного плетения). Увеличение плотности тканей ведет к повышению прочности при растяжении, но одновременно снижается прочность при межслоевом сдвиге.

Основными потребителями тканых наполнителей являются производство текстолита, стеклотекстолита и конструкционных изделий из стекло- и углепластиков, а также органопластиков.

В последние годы в связи с повышением требований к теплостойкости электроизоляционных изделий появились новые сорта бумаг на базе синтетических волокон.

Наряду с тканями и бумагой в качестве наполнителей ПКМ находят применение другие виды тканых и нетканых материалов из нитей и волокон. Для увеличения толщины пакета наполнителей, а также при изготовлении изделий сложной формы находят применение сетки — редкие ткани различного переплетения, в том числе трикотажные, жгутовые. Однако наибольшее распространение для этих целей, а также при изготовлении изделий из армированных пластиков, когда не предъявляются высокие требования к механическим характеристикам, находят маты и холсты из стеклянных, базальтовых, асбестовых и других видов волокон.

Стеклолента как армирующий наполнитель обладает уникальными свойствами. Из этих свойств следует отметить отличные механические (прочность и жесткость), теплофизические (термический коэффициент расширения), химические свойства (коррозионная стойкость и стойкость к химическим реагентам) и диффузионные характеристики (коэффициент проницаемости).

Наиболее привлекательная сторона использования ленты как армирующего наполнителя, обусловлена исключительно ее геометрией и заключается в изотропном увеличении жесткости и прочности в плоскости ленты.

Жесткость и прочность ленточных композитов в плоскости ленты аналогичны свойствам композитов на основе матов из случайно ориентированных волокон. Материалы, обладающие двумерной жесткостью и прочностью, находят применение в строительстве, в аэрокосмической, судостроительной, автомобильной и других отраслях промышленности. В частности, ленточные композиты могут иметь преимущества при использовании в элементах конструкции летательных аппаратов, например в крыльях самолетов, в производстве корпусов судов, цистерн, трубопроводов, корпусов автомобилей, шин с ленточным кордом, в качестве армирующих элементов в строительстве и в различных деталях машин.

Указанные преимущества ленты также способствуют уменьшению доли наполнителя в композите и как следствие – снижению стоимости производства, в результате того, что лента, в отличии от волокна не требует ориентации для достижения изотропных свойств. Кроме того, благодаря прямоугольному сечению ленты степень наполнения может быть увеличена по сравнению с волокнами. При одинаковых механических свойствах степень наполнения ленточных композитов на 50-60% меньше, чем степень наполнения композитов на основе волокна. Другими словами, ленты, в 2 раза менее прочные, чем волокно, могут обеспечить такую же прочность композита, как композит на основе волокна при их квазиизотропном распределении.

Композиты на основе ленточных наполнителей имеют меньшее термическое расширение и диффузионные свойства по сравнению с композитами, упрочненными волокнами. Из-за повышенной жесткости стекла ленты, достаточно ее небольшой объёмной доли (около 0,3), для того чтобы понизить коэффициент расширения композита на десятичный порядок. Это свойство стеклоленты особенно важно в тех случаях, когда необходимо сохранение стабильности размеров изделий.

Коэффициент проницаемости композитов со стеклолентой для низкомолекулярных веществ также значительно меньше, чем в случае композитов, упрочненных волокнами, вследствие извилистости диффузионного пути, обеспечиваемого большим коэффициентом формы ленты. Низкая проницаемость является очень важным фактором в таких изделиях из композитов, как контейнеры, сосуды высокого давления и трубопроводы, в которых хранятся и транспортируются ценные жидкости.

Описанные выше уникальные свойства ленточных композитов реализуются при использовании стеклоленты для армирования пластмассовых труб. Экономичным способом изготовления таких труб может быть намотка ленты с нанесенной на нее матрицей на оправку намоточного станка. Свойства полученных таким образом труб превосходят стальные по всем характеристикам, кроме жесткости, хотя по удельной жесткости они эквивалентны.

Одним из принципиальных недостатков композитов из стеклоленты является высокая чувствительность к дефектам. Наличие отверстий и щелей значительно снижает их прочность. Например: трансверсальная прочность трубы диаметром 50,8 мм c двумя диаметрально противоположными отверстиями диаметром 3,175 мм или бруска со свежеотрезанными краями уменьшается в 2-5 раз из-за концентрации напряжений и наличия вторичных микротрещин вблизи отверстий и надрезов. Травление поверхности около отверстий и надрезов смесью HF с HNO₃ уменьшает концентрацию напряжений из-за увеличения радиуса дефекта и восстанавливает прочность до значения, соответствующего бездефектному образцу. Другой способ уменьшения потери прочности заключается в использовании ленты с меньшим коэффициентом формы (около 90).

Кроме стеклянных лент, в последнее время находят применение ленты на основе графита и бора. Возможность получать на подложке графитовые пленки очень малой толщины (0,0025-0,01мм) делает их исключительно интересными для получения тонких листов графитовых композитов, для которых достижение необходимой прочности при использовании волокон недостижимо из-за большой толщины нитей (

0,127 мм). Представляют интерес также борные ленты (пленки), однако до сих пор ожидаемых прочностных показателей у этих пленок достигнуть не удалось.

Значительно более широкое применение находят тканые ленты, в первую очередь из углеродных и стеклянных волокон. Из-за особенностей технологии получения углеродных волокон ленты получают на стадии ткачества исходных поли-акрилонитрильных нитей; в дальнейшем лента проходит все технологические стадии получения углеродных волокон. Такая технология получения лент связана также с хрупкостью углеродных волокон, что препятствует получению лент из уже сформированных углеродных волокон.

В качестве наполнителя в ПКМ могут использоваться также металлические пленки (фольги); однако они, как правило, используются в целях формирования специфических свойств — как токопроводящие жилы (в том числе в ленточных проводах), как проводящие компоненты печатных плат в электротехнике и электронике, для экранирования электромагнитного излучения и для защиты от него в радиотехнических и радиолокационных устройствах.

Источник