Wollastonite
Polypedia > ► Cargas minerales y Fibras > ► Cargas minerales
Wollastonita
La wollastonita es un mineral compuesto de óxidos de calcio y silicio (un metasilicato, composición CaSiO3). Es valioso como relleno en su forma de partículas aciculares (como agujas) con relaciones de aspecto de 5 a 20 y tamaños de partículas (longitudes) de 2 a 40 micras. La wollastonita se usa como relleno de refuerzo en plásticos debido a su baja absorción de aceite y humedad, alto brillo y acicularidad, y disponibilidad con una variedad de tratamientos superficiales. La wollastonita de alta relación de aspecto es una alternativa de bajo costo o complemento a las fibras de vidrio de molienda corta para termoplásticos y termoestables, y se usa junto con fibras orgánicas y metálicas en formulaciones sin amianto para productos de fricción como embragues, forros de freno y pistones de freno. También se usa como un sustituto de asbesto en compuestos de moldeo fenólicos y como relleno de refuerzo en nylons, particularmente compuestos de alto impacto y enchapables. La wollastonita es un relleno de refuerzo blanco en adhesivos. Los grados de polvo y partículas finas de alta relación de aspecto se usan como cargas semirreforzadoras en caucho. A menudo se usa a 10 20% de carga como relleno de refuerzo que aumenta la resistencia a la tracción y a la flexión de un compuesto de poliolefina, además de ofrecer una mayor estabilidad dimensional y menos contracción del molde que los compuestos de talco o CaCO3. La forma de partícula similar a una aguja o fibra de wollastonita proporciona propiedades similares a las de las fibras de vidrio discutidas en este capítulo. Pero también como el vidrio, su abrasividad puede dañar el equipo de procesamiento. Sin embargo, a diferencia de otra fibra mineral, el asbesto, sus partículas no son peligrosas. En general, la wollastonita se ha convertido en una alternativa de relleno más común que el talco o la fibra de vidrio. Sus propiedades lo han hecho útil para reforzar PE y especialmente PP, para aplicaciones como paneles y carcasas de automóviles, manijas de puertas y electrodomésticos. Para un copolímero de PP utilizado en un componente de moldura de automóvil duro, por ejemplo, la wollastonita con cargas de 5-10% en PP proporciona propiedades mecánicas similares a las del 15% de PP lleno de talco.
Una comparación de un copolímero de PP con relleno de talco al 20% de 7,5 micras, un grado con relleno de wollastonita al 20% de 8 micras proporcionó una resistencia a la tracción un 30% más alta, una resistencia a la flexión un 20% más alta, una flexión un 60% más alta módulo y 60% mayor muesca Izod resistencia al impacto. La resistencia al rayado y al desgaste es otra propiedad importante para uso automotriz; Un estudio mostró que el 20% de PP de wollastonita, especialmente cuando contiene un aditivo lubricante / modificador, proporciona mucha menos visibilidad de rayado que el 20% de PP de talco que contiene el mismo lubricante / modificador. Como reemplazo parcial de la fibra de vidrio, el 10% de wollastonita más el 10% de fibra de vidrio picada en PP, según los informes, proporciona una temperatura de deflexión térmica igual y un módulo de flexión y resistencia a la tracción casi iguales que el 20% de fibra de vidrio sola (aunque no proporciona la misma resistencia al impacto Izod como lo hace el 20% de vidrio). Al igual que con otros productos minerales de silicato, la superficie recién molida de las partículas de wollastonita atrae grupos hidroxilo (del agua), evitando que la superficie de relleno se acople completamente con el polímero no polar. Sin embargo, se dice que el tratamiento superficial de las partículas de wollastonita con un agente de acoplamiento a base de silano mejora la dispersión y el procesamiento. También mejora la resistencia al impacto, el brillo de la superficie, la estabilidad dimensional y las propiedades de resistencia al rayado. También se dice que los agentes de acoplamiento de silano reducen el polvo en el manejo de la carga y aumentan el flujo y la dispersión de la carga en el procesamiento