Les modificateurs d'impact sont essentiels pour accroître la ténacité et la résistance aux chocs des matériaux polymères. Mais l'ajout d'autres additifs, tels que des charges ou des agents de renforcement, aux modificateurs d'impact permet d'améliorer encore les performances des polymères. Dans cette section, nous examinerons l'utilisation des modificateurs d'impact en conjonction avec des charges ou des agents de renforcement, en discutant des avantages possibles, des mécanismes et des effets synergiques de cette combinaison.

Modificateurs d'impact : Augmentation de la résistance aux chocs et de la ténacité

Modificateurs d'impact sont expressément conçus pour accroître la ténacité et la résistance aux chocs d'un polymère. Ils collectent et libèrent de l'énergie lors des chocs, stoppent la propagation des fissures et réduisent la probabilité de défaillance. Les modificateurs d'impact améliorent les caractéristiques mécaniques des polymères, ce qui les rend mieux adaptés aux applications à fort impact.

Les produits de remplissage : Augmentation de la stabilité et de la solidité

Pour améliorer les qualités mécaniques, la stabilité dimensionnelle et la résistance à la chaleur, aux produits chimiques et à l'abrasion d'un polymère, des charges sont fréquemment ajoutées. Les charges minérales (telles que le talc ou le carbonate de calcium), les fibres de verre, les fibres de carbone et les ajouts à l'échelle nanométrique sont des exemples de charges courantes. Les charges peuvent améliorer les performances globales des polymères en augmentant leur rigidité, leur résistance et leur dureté.

Renforcement et module des agents de renforcement

Les agents de renforcement sont utilisés pour augmenter la résistance, le module et la stabilité dimensionnelle des polymères. Les fibres de verre, les nanotubes de carbone et les fibres aramides sont des exemples de ces agents. En offrant un soutien structurel, ces composés empêchent la formation et la propagation de fissures tout en améliorant les qualités mécaniques globales du polymère.

Effets synergiques des modificateurs d'impact avec les charges ou les agents de renforcement

Les modificateurs d'impact peuvent avoir des effets synergiques avec les charges ou les agents de renforcement, améliorant les qualités mécaniques au-delà de ce qui peut être accompli avec chaque additif seul. La combinaison des deux peut entraîner une augmentation de la rigidité, de la stabilité dimensionnelle, de la résistance aux chocs et de la ténacité du polymère, ce qui accroît sa polyvalence et sa capacité à répondre à des applications exigeantes.

a. Augmentation de la ténacité : Alors que les charges ou les agents de renforcement contribuent à augmenter la résistance aux fissures et à stopper leur propagation, le modificateur d'impact absorbe et dissipe l'énergie d'impact. Comme les qualités d'absorption d'énergie du modificateur d'impact sont renforcées par la capacité des agents de renforcement à arrêter les fissures, la combinaison améliore la ténacité.

b. Amélioration de la rigidité et de la résistance : En renforçant la matrice polymère avec des fibres ou des composés nanométriques, la matrice polymère gagne en élasticité et en résistance. La résistance et la rigidité globales du polymère peuvent être encore améliorées lorsqu'elles sont associées à des modificateurs d'impact, ce qui permet d'obtenir un équilibre entre ténacité et rigidité.

c. Stabilité dimensionnelle accrue : Les fluctuations de contrainte et de température peuvent atténuer les changements dimensionnels provoqués par les charges et les agents de renforcement. Des modificateurs d'impact peuvent être ajoutés à un matériau pour réduire la fragilité pouvant résulter de l'utilisation d'agents de renforcement, ce qui rend le matériau plus stable sur le plan dimensionnel.

Considérant et difficultés

a. Compatibilité : Les modificateurs d'impact, les charges et les agents de renforcement doivent tous être compatibles avec la matrice polymère. Pour optimiser les effets synergiques des additifs, le processus de sélection doit se concentrer sur l'obtention d'une bonne dispersion et d'une distribution uniforme de chaque ingrédient.
b. Considérations relatives à la transformation : L'utilisation de plusieurs additifs peut avoir un impact sur les méthodes et les circonstances utilisées lors de la transformation. Afin de garantir une dispersion adéquate et d'éviter des effets néfastes sur les qualités du matériau, il peut être nécessaire de modifier les paramètres de traitement.

c. Considérations relatives aux coûts : L'utilisation combinée de charges, d'agents de renforcement et de modificateurs d'impact peut avoir une incidence sur les coûts. Il est nécessaire d'évaluer la rentabilité totale en tenant compte des étapes de traitement nécessaires, des coûts des matériaux et des gains de performance visés.

d. Compromis entre les qualités : La combinaison d'additifs peut donner lieu à des compromis entre diverses qualités. Les modificateurs d'impact améliorent la ténacité, mais d'autres qualités telles que la ductilité ou l'aptitude à la transformation peuvent être affectées par l'inclusion de charges ou de produits chimiques de renforcement. Par conséquent, pour obtenir le mélange de qualités requis, il convient de trouver un juste équilibre.

La combinaison de modificateurs d'impact, de charges et de produits chimiques de renforcement constitue un moyen puissant de modifier les caractéristiques mécaniques des polymères en vue d'utilisations particulières. Il est possible d'améliorer la ténacité, la résistance, la rigidité et la stabilité dimensionnelle en utilisant les avantages synergiques de cette combinaison. Lors de l'utilisation de modificateurs d'impact avec des charges ou des agents de renforcement, la compatibilité, les conditions de traitement, le coût et les compromis en matière de propriétés doivent être soigneusement pris en compte. En choisissant soigneusement et en optimisant ces ajouts, les ingénieurs et les fabricants sont en mesure de produire des matériaux de haute performance qui conviennent à une variété d'applications exigeantes, telles que les matériaux structurels et les composants automobiles.