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滑石粉母粒在PP、ABS等相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用
01定義
滑石粉母粒是一種塑料改性填料,是指以滑石粉為主要成分,通過(guò)與聚合物或其他載體混合造粒而形成的顆粒填料,主要應(yīng)用于塑料、橡膠等樹(shù)脂的性能改良。與滑石粉相比,滑石粉母粒具有良好的運(yùn)輸與加工性能,同時(shí)改善了滑石粉的分散及揚(yáng)塵問(wèn)題。
02特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)
(1.)滑石粉是一種含水的、具有層狀結(jié)構(gòu)的硅鹽酸礦物,化學(xué)式:3MgO·4SiO?·H?O,其化學(xué)組成:MgO為31.8%,SiO?為 63.37%,Al2O?為4.7%,常含少量的Fe、Ca等元素。
(2.)滑石的密度為2.7~2.8g/cm,硬度是無(wú)機(jī)礦物填料中最小的一種,莫氏硬度為1,有柔軟滑膩感。其顏色有白、灰綠、奶白、淡紅、淺藍(lán)、淺灰等,有珍珠或脂肪光澤。
(3.)在380~500℃時(shí)可失去締合水,800℃以上則失去結(jié)晶水。滑石在水中略呈堿性,pH值為8.5~9.5。
滑石具有層狀結(jié)構(gòu),相鄰的兩層靠微弱的范德華力結(jié)合。在外力作用是,相鄰兩層之間極易產(chǎn)生滑移或相互脫離。因此滑石顆粒結(jié)構(gòu)基本形狀是片狀或鱗片狀,也有些呈針狀。
滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)使得滑石粉填充塑料的某些性能得到較大的改善,滑石粉是塑料中的一種增強(qiáng)性填料。
首先,滑石粉可以提高填充材料的剛度和在高溫下抗蠕變的性能。當(dāng)滑石粉顆粒沿加工時(shí)物料流動(dòng)方向排列時(shí),按最小阻力的原理,其排列基本上都呈片狀,由小片煉成大片。因而在特定方向上能顯著提高材料剛度。
其次,滑石粉可以顯著提高填充材料耐熱性。用于衡量材料耐熱性能的熱變形溫度是指試樣在一定負(fù)荷作用下彎曲到一定程度時(shí)的溫度,片狀的滑石粉在特定方向上能提高材料的熱變形溫度。
在含硅元素的無(wú)機(jī)礦物材料中,滑石粉價(jià)格最為低廉,因此,可降低產(chǎn)品的配方成本,得到了人們的廣泛應(yīng)用。
03應(yīng)用
主要應(yīng)用于PP、PE、PO、PS、ABS等相關(guān)行業(yè)。
在聚乙烯吹塑薄膜中的應(yīng)用
用超細(xì)滑石粉(1250目、2500目)母粒填充注塑級(jí)高密度聚乙烯復(fù)合材料,除上述性能有明顯改善外,該種復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度增加,添加10%時(shí)增加到最大值,添加30%時(shí)仍能保持原強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度稍有增加。
對(duì)于聚乙烯吹塑薄膜來(lái)說(shuō),填充超細(xì)滑石粉母粒比其他填料好、易成型、工藝性好。而且,該種薄膜可使氧氣透過(guò)率降低80%,特別適合包裝含油食品,如花生米、蠶豆等,長(zhǎng)期保持不出油、不變質(zhì);該種薄膜可使水蒸氣透過(guò)率降低70%,具有很好的防潮性,很適合地下土工防潮布,也適用于包裝如火腿、肉腸、乳酪等食品。
在ABS樹(shù)脂中的應(yīng)用
超細(xì)滑石粉母料,采用特種方法制造,添加到塑料中具有很好的分散性、均勻性。
ABS樹(shù)脂是無(wú)定型聚合物,具有聚苯乙烯那樣優(yōu)良的成型加工性;它具有良好的抗沖擊強(qiáng)度,耐低溫性能好,拉伸強(qiáng)度高,耐蠕變性能好,承受7Mpa負(fù)荷而尺寸不起變化,因而多用它注塑成型各種儀表、電視機(jī)、收錄機(jī)、手機(jī)等的殼體,當(dāng)然在其他領(lǐng)域如:紡織器材、電氣零件、汽車(chē)部件、飛機(jī)部件等的應(yīng)用也非常廣泛。然而,人們并不滿(mǎn)足ABS現(xiàn)有的使用性能,對(duì)ABS改性的研正廣泛的開(kāi)展,發(fā)表的有關(guān)資料也不算少數(shù)。
比如ABS與PVC共混制造的汽車(chē)儀板吸塑片、ABS與PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮,不但強(qiáng)度高、韌性大而且能夠保持表面花紋的耐久性。這種共混材料加超細(xì)碳酸鈣或超細(xì)滑石粉進(jìn)行填充,能夠顯著的提高共混材料的缺口沖擊強(qiáng)度和耐撕裂強(qiáng)度,比如:添加超大型細(xì)碳酸鈣5~15%,缺口沖擊強(qiáng)度可提高2~4倍。由于ABS是無(wú)定型聚合物具有容納較多填料的功能,添加超細(xì)滑石粉母粒,既能顯著地調(diào)高ABS原存的性能,又能降低成本。
在聚苯乙烯樹(shù)脂中的應(yīng)用
未改性的通用級(jí)聚苯乙烯是無(wú)定型聚合物,它硬而脆,但它具有良好的點(diǎn)性能,耐老化性能和尺寸穩(wěn)定性,缺點(diǎn)是脆性高,對(duì)環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂敏感。
添加超細(xì)滑石母料能夠提高其沖擊韌性,調(diào)節(jié)流變性,擾曲模量顯著提高,抗張屈服強(qiáng)度也有提高。例如:增加40%超細(xì)滑石粉母料,擾曲模量從23800kg/cm增加58800kg/cm,抗張度從336kg/cm提高到285kg/cm。
在聚丙烯中的應(yīng)用
聚丙烯(PP)是由丙烯作為主要成分在催化劑作用下加成聚合的產(chǎn)物,由于其具有優(yōu)異的機(jī)械性能、無(wú)毒、耐熱、耐化學(xué)性能和易加工性能,并且原料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉,因此被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,成為五大通用組合成樹(shù)脂中增長(zhǎng)最快的品種。
但是PP屬于部分結(jié)晶樹(shù)脂,在通常的加工條件下,結(jié)晶速度相對(duì)較慢,容易形成較大的球晶,使光線(xiàn)很難穿過(guò)整個(gè)制品,因此,制品的透明性和光澤性較差,外觀(guān)缺少美感,使得其在包裝、醫(yī)療器械、家庭用品等領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
而經(jīng)過(guò)增透改性后的PP,在保持其原有的優(yōu)異性能的同時(shí),還獲得了可與其它典型的透明材料如PC、PS、PET等相媲美的優(yōu)良的透明性和光澤性。
在PP塑料中添加滑石粉與其他通用熱塑性塑料相比,具有相對(duì)密度小、價(jià)格低、加工性能好以及綜合性能良好等優(yōu)點(diǎn)。由于它能夠與多種材料很好地混配,可以提供高檔樹(shù)脂的性能,以及能夠輕量化,使其在汽車(chē)及電器材料中得到廣泛的應(yīng)用,可滿(mǎn)足汽車(chē)與電器用塑料的苛刻要求。
尤其是PP具有較高的耐熱變形溫度,在對(duì)透明性要求很高,需高溫下使用或消毒的器具方面,如透明飲料杯、微波爐具、嬰兒瓶、醫(yī)用注射器等方面,透明PP擁有比其它透明材料更廣泛的市場(chǎng)前途,在國(guó)內(nèi)外得到迅速的發(fā)展。