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超細(xì)滑石粉對(duì)改性塑料影響有哪些

   2024-01-10 滑石粉網(wǎng)3780
核心提示:滑石粉在塑料改性中不但起著減少成本的作用,并且具有明顯的的增強(qiáng)作用,但并非所有滑石粉都會(huì)有增強(qiáng)作用。
     滑石粉在塑料改性中不但起著減少成本的作用,并且具有明顯的的增強(qiáng)作用,但并非所有滑石粉都會(huì)有增強(qiáng)作用。增強(qiáng)作用隨著產(chǎn)品品位的不同,差別十分明顯。且塑料種類差異、性能也不盡相同、加工設(shè)備差異,難以給用以塑料工業(yè)的滑石粉給出統(tǒng)一具體的標(biāo)準(zhǔn)。

塑料工業(yè)選取滑石粉的整體原則就是:盡量用粒度相匹配的滑石粉產(chǎn)品,滑石粉原料、粒徑分布一定要穩(wěn)定,分布范圍要窄,以確保塑料產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。

由于滑石粉礦的多樣性,改性塑料廠家選取滑石粉過(guò)程中建議與滑石粉廠商多溝通交流,選擇適合自己的型號(hào),以獲得最佳效果。具體的選擇產(chǎn)品時(shí),至少應(yīng)考慮滑石粉這4項(xiàng)指標(biāo):滑石粉含量、干白度、片狀結(jié)構(gòu)、細(xì)微程度。

滑石粉具備薄片構(gòu)型的片狀結(jié)構(gòu)特征,粒度較細(xì)的滑石粉時(shí)常做為聚丙烯的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。添加超細(xì)滑石粉不僅能夠顯著提升產(chǎn)品剛性、表面硬度、耐熱蠕變性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性,還能提高其沖擊強(qiáng)度。

在聚丙烯中添加少量滑石粉也能起到成核劑作用,提升產(chǎn)品結(jié)晶性,從而使得產(chǎn)品各項(xiàng)機(jī)械性能提升,又因?yàn)樘嵘Y(jié)晶性,細(xì)化晶粒,亦可提高透明性。填充20%和40%超細(xì)目滑石粉的聚丙烯復(fù)合材料,無(wú)論是在室溫和高溫下,都可以顯著提升產(chǎn)品剛性和高溫下的耐蠕變性能。

一、含量和干白度

滑石粉化學(xué)成分是水合硅酸鎂[Mg?Si?O??(OH)?]。自然界和工業(yè)生產(chǎn)中滑石粉都帶有雜質(zhì),工業(yè)中100%的純滑石粉產(chǎn)品并不存在。

不容置疑,滑石粉純度越高,其增強(qiáng)效果越好。滑石粉中的一些雜質(zhì)對(duì)塑料產(chǎn)品的性能有很明顯的影響到,比如:滑石粉中的碳酸鹽影響到塑料熱穩(wěn)定性,金屬鐵和重金屬影響到塑料的抗老化性等。

滑石粉的干白度有狹義和廣義二種。狹義白度是指滑石粉的干白度,可以用藍(lán)光白度R457、Y、L*、甘茨白度、亨特白度來(lái)表述。

廣義白度通常包括干白度、濕白度和色相。濕白度是滑石粉添加數(shù)量合適的DOP(鄰苯二甲酸二辛脂)后測(cè)得的白色亮度L值,滑石粉的缺點(diǎn)是混煉后使塑料的顏色或多或少的變暗,這個(gè)是限定滑石粉在塑料中廣泛運(yùn)用的重要因素。

和干白度相比,濕白度能更加直觀地反映滑石使塑料基體顏色改變的程度。濕白度中的b*(b)值越低,塑料基體的顏色變化越小。

在世界上絕大多數(shù)滑石并非白色的。白滑石主要是來(lái)自中國(guó)、阿富汗、印度,十分有限。伴隨著塑料工業(yè)對(duì)白滑石需求的增長(zhǎng),近20年的價(jià)格持續(xù)上漲。白滑石供不應(yīng)求是今后的一個(gè)主要趨勢(shì)。但實(shí)際上在很多應(yīng)用領(lǐng)域中并不一定要白滑石。如深色塑料的增強(qiáng)改性,采用白滑石和深色滑石的增強(qiáng)效果一致。

試驗(yàn)反映:滑石的濕白度每提升1%,成品的白度提升僅有0.2%~0.3%。一味追求滑石的白度毫無(wú)意義。之前因?yàn)榘谆瘍r(jià)格過(guò)低,很多客戶并沒有太多考慮使用白滑石的成本增加。伴隨著供貨量減少和價(jià)格的提升,很有必要轉(zhuǎn)變使用習(xí)慣,提升資源的綜合利用。

用以增強(qiáng)改性的滑石粉體還需要控制當(dāng)中黑點(diǎn)的數(shù)量,尤其是對(duì)外觀有很高的要求的淺色產(chǎn)品。這類黑點(diǎn)是天然的硫化鐵礦,石墨等深色礦物或采礦外來(lái)的深色雜質(zhì)研磨后產(chǎn)生的。少量黑點(diǎn)對(duì)白度幾乎沒有影響,但是在淺色塑料產(chǎn)品表面會(huì)形成肉眼可見的黑點(diǎn)瑕疵,影響外觀。很多的黑點(diǎn)將對(duì)白度產(chǎn)生不利影響。雜質(zhì)也會(huì)隨著粉體細(xì)度增加,被進(jìn)一步破碎,造成粉體白度降低。

二、片狀結(jié)構(gòu)和細(xì)微程度

滑石粉對(duì)高分子化合物產(chǎn)品顯著的增強(qiáng)效果主要來(lái)自其特殊的片狀結(jié)構(gòu)?;鄣钠瑺罱Y(jié)構(gòu)越完整,其增強(qiáng)效果越明顯。影響產(chǎn)品片狀的兩個(gè)主要因素是:滑石粉純度、粉體的加工。

滑石粉雜質(zhì)不具備片狀結(jié)構(gòu),即滑石粉越純,雜質(zhì)越少,片狀結(jié)構(gòu)越好。另外,在微細(xì)化的加工過(guò)程中,選擇不同的加工方法,產(chǎn)品的片狀結(jié)構(gòu)保持情況也不同,不正確的加工工藝會(huì)破壞滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)。

微細(xì)化是滑石粉產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì),產(chǎn)品越細(xì),其增強(qiáng)效果越好。點(diǎn)評(píng)一個(gè)產(chǎn)品時(shí),其平均粒徑不單要符合要求,更為重要的是粒度分布應(yīng)盡量窄,大顆粒盡量少,產(chǎn)品盡量做到每一批次的粒度分布都一致,這在生產(chǎn)過(guò)程中難度是很大的。在滑石粉的高端產(chǎn)品中,控制粒度分布,粗顆粒的數(shù)量是一個(gè)十分重要的技術(shù)。

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