انواع فیلرهای پلیمری

فیلرهای ذرات ریز (Particulate Filler)

فیلرهای ذرات ریز به دو نوع فیلر بی اثر و فیلر تقویت کننده تقسیم می شوند. اصطلاح فیلر بی اثر اصطلاح غلطی است؛ زیرا ممکن است بسیاری از خصوصیات محصول خروجی پس از تأثیر چنین فیلری تغییر پیدا کنند. برای مصارف عادی، چنین فیلرهایی باید کاملاً محلول در مایع باشند تا احتمال تماس ماده ی پلیمر با آن وجود داشته باشد.هر نوع فیلر ممکن است از جهات زیر متفاوت باشد:

• اندازه ذرات و توزیع متوسط ذرات ریز بر روی فیلر
• شکل و تخلخل ذرات
• ماهیت شیمیایی سطح فیلر
• ناخالصی هایی مانند یون های شن، ماسه و فلز که همراه با ماده فیلر است

معمولاً بدین صورت است که هرچه اندازه ذرات ریزتر باشد، میزان مقاومت در برابر کشش، مدول و سختی بالاتر است. ذرات درشت نسبت به ماده اصلاح نشده (به عنوان مثال ماده بدون فیلر) ترکیبات قوی کمتری را ارائه می دهند، اما اگر اندازه این ذرات خوب باشد، خصوصیات مکانیکی نیز افزایش می یابد، که این پدیده را تقویت کننده می گویند.

ناخالصی های موجود در فیلرهای ذرات ریز می توانند تأثیرات جدی بر روی ترکیب محصولات داشته باشند. در واقع ذرات درشت منجر به ایجاد نقاط ضعف در پلیمرهای نرم می شوند که باعث می شود تحت تنش های کمتر از حد انتظار این مواد کاملاً از بین بروند.

فیلرهای لاستیکی (Rubbery Fillers)

فیلر های لاستیکی اغلب برای بهبود مقاومت در ترموپلاستیک های سخت استفاده می شوند. افزایش مقاومت این فیلرها باعث افزایش قابل توجه مقاومت و سختی تولیدات می شود.

فیلرهای الیافی (Fibrous Filler)

از فیلرهای الیافی مدت زیادی است که در مواد پلاستیکی استفاده می شود. فیلرهای الیافی اغلب به شکل لایه ای تعبیه می شوند. الیاف مصرفی در مقایسه با رزین هایی که در آن قرار می گیرند، از مدول بالاتری برخوردارند، به طوری که وقتی محصول تولید شده با الیاف کشیده می شود، قسمت اعظم تنش وارده توسط لیف گرفته می شود که این امر منجر به افزایش استحکام و مدول در مقایسه با پلیمر اصلاح نشده خواهد شد.

از جمله فیلرهای الیافی با کاربرد تقویت استحکام ضربه ای می توان به خاک اره، خرده پنبه، الیاف کوتاه مصنوعی نظیر الیاف نایلون، اشاره کرد. فیلرهای دیگری مانند الیاف معدنی نظیر پنبه نسوز و الیاف شیشه در ترموپلاستیک ها و ترموست ها وجود دارند که از آن ها برای افزایش مقاومت حرارتی و استحکام در برابر تغییرات دمایی استفاده می شود.

عیب اصلی این فیلرها، کاهش شفافیت و همچنین افزایش ویسکوزیته پلیمر خروجی است که با رعایت میزان فیلر مصرفی، به آسانی قابل کنترل خواهند بود.از جمله مهم ترین فیلرهای الیافی در پلاستیک ها می توان به انواع الیاف شیشه، الیاف پنبه، الیاف پلی استر، الیاف پلی وینیل الکل، الیاف پلی اکریلونیتریل اشاره کرد. از دیگر فیلرهای الیافی می توان به فیلرهای الیاف کربن وگرانیت اشاره کرد که کاربرد آن برای ساخت کامپوزیت هایی با استحکام بالا و وزن کم در صنایع است.