?
您的位置:首頁 > 奧特動態 > 奧特資訊

【江西奧特】無機填料硅灰石對塑料增強改性的應用

來源:江西奧特     發布日期:2019-02-21   |    加入收藏

隨著高分子科學的創立和發展,石油化工的迅速發展和成型加工技術的不斷開拓,作為高分子合成材料的塑料,以其原料豐富、制造容易、成本低廉、比強度(強度與密度之比)大、性能優良和適應性強等特點,已從代替部分金屬、木材、皮革及無機材料,發展成為各個部門不可缺少的一種化學材料,并躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大傳統材料之列,因而被作為重要的新型材料。在我國國民經濟建設中,塑料制品已成為各行各業不可缺少的重要材料。但是,塑料和其他材料相比,有較多的缺點,如與鋼鐵相比,其剛度和強度低,尺寸穩定性差,表面硬度低,易擦傷,耐熱性能差等。

對塑料進行改性處理,以便大大提高塑料材料的性能,降低產品成本,擴大原有材料的品種,是近20年來國內外科研和生產的發展重點。其中用無機非金屬材料填充增強是對塑料進行改性的重要方法,它能擴大塑料的應用范圍。大部分無機非金屬礦物都可作為塑料的填充改性劑,但硅灰石對塑料的填充增強性能要明顯優于大部分無機非金屬礦物。硅灰石是一種無毒的天然礦物,一般呈纖維狀、針狀或放射狀集合體。單晶體沿b軸延伸呈板狀或板柱狀。白色含鐵量低的硅灰石,其白度大于85,硬度為4.9,比重為2.9,折光率為1.63左右。硅灰石的理論化學成分:SiO2為51.7%,CaO為48.3%。

硅灰石在中性水中的溶解度極低,吸油量為20~29ml100g,硅灰石具有高電阻和低介電常數的優良特性。與其他非金屬礦物相比,硅灰石還具有低的吸濕性和快速分散性。纖維狀硅灰石(針狀硅灰石)經粉碎后仍保持針狀晶形和具有一定的長徑比,其長徑比一般為5:1。江西奧特科技有限公司生產的硅灰石經特殊加工處理后,其長徑比可達15-5:1。這種長徑比大的硅灰石粉,可作為短纖維填料增強各種塑料復合物的性能。

 

硅灰石填充改性塑料應用

 

硅灰石可以作各種塑料的填充增強改性劑,可以改善塑料的性質,保證產品具有高的熱穩定性、低的介電指標、低的吸水率和高的機械強度,并能降低成本。

硅灰石填充改性聚丙烯試驗聚丙烯(PP)比重小,拉伸強度較高,具有較好的耐應力開裂性、化學穩定性和電絕緣性,且吸水性、吸油性低,適用于各種方法的成型加工。作為一種通用塑料,其性能可與其他熱塑性塑料相抗衡。但聚丙烯具有一些缺點,如拉伸強度、抗沖擊性能隨溫度增高而降低,相對變形伸長率大等,因此不能直接生產工程塑料級制品。如果PP經過填充改性,使其性能達到一定的指標,就可提高到工程塑料級,從而擴大了PP的應用范圍。用硅灰石短纖維填充改性聚丙烯后,其拉伸強度、彎曲強度等力學性能有明顯提高,制品的熱穩定性也有明顯增強,且各項性能指標明顯優于用碳酸鈣填充改性的聚丙烯。因此可用硅灰石填充改性的聚丙烯制造儀器儀表外殼、玩具和汽車擋泥板等。

用硅灰石填充PVC人造革具有吸油量低、加工容易、成品耐濕、耐腐蝕性能好、收縮變形小,且有增強效果,其性能明顯優于輕質碳酸鈣填充的PVC人造革。用硅灰石填充的PVC硬板的各項性能指標均優于國家標準規定的指標。

硅灰石和滑石填充的PA1010加工工藝性能比含水高嶺土及鍛燒高嶺土優良,雖然鍛燒高嶺土尼龍復合材料的拉伸強度優于硅灰石尼龍復合材料,但對于填充復合材料較敏感的缺口沖擊強度,硅灰石填充體系最佳。因此,硅灰石尼龍樹脂復合材料的綜合性能(韌性和加工工藝性能)更為優良。

硅灰石填充的聚四氟乙烯其介電常數、缺口沖擊強度、壓縮強度、體積電阻率及表面電阻率等性能指標都明顯優于玻璃纖維填充的性能指標且具有價格比玻璃纖維低得多的優點。

塑料填充改性發展到現在,已出現了許多精細的粉狀和粒狀填充母料專用產品,即將粉體填料和載體樹脂及其他助劑制成母粒,再在樹脂中使用,這是當前國內外應用填料的最主要形式。在相同的工藝條件下,用硅灰石粉、輕質及重質碳酸鈣制造填充母粒,并對聚丙烯進行用硅灰石粉制造的填充母粒,其熱變形溫度、抗彎曲強度、耐化學腐蝕性及吸水性等性能,均優于用輕質及重質碳酸鈣制造的母粒。此外用硅灰石填充聚對苯二甲酸乙二醇酯及聚碳酸酯樹脂,其一系列物理性能如抗拉及彎曲強度明顯高于純基體樹脂。

 

硅灰石表面改性處理

 

天然硅灰石表面有親水基因,因此具有明顯的親水性和疏油性,并顯極性。而聚烯烴是非極性聚合物,具憎水性。因此硅灰石和聚烯烴兩者之間的相容性差,難于形成良好的結合,而硅灰石經表面改性處理后,不僅可以改善填料聚合物間的相容性,降低兩相界面張力,促進良好潤濕和包作用,而且有可能在界面上建立化學鍵結構,并能在界面上形成一定厚度的塑性層。因而有利于均勻傳遞和松馳界面上的內應力,改善應力分布,從而提高填充復合體系的穩定性。界面區域的活性物質還可對聚合物有斂集作用,即將聚合物緊拉于填料表面上,致使填料表面上聚合物的密度大于其本體密度。聚合物對填料的這種緊束作用能增強聚合物一填料間的結力。因此對硅灰石進行表面改性處理是提高硅灰石塑料復合材料性能的重要途徑。經表面處理的硅灰石填充聚丙烯后,其拉伸強度較未經表面處理高出20以上。經處理的硅灰石填充尼龍1010的復合材料較未經處理的硅灰石填充尼龍1010的復合材料的缺口沖擊強度高。因此用硅灰石作塑料的增強功能填料時,必須對硅灰石進行表面改性處理。

硅灰石作為一種性能優良的塑料用增強改性填充料,與其他非金屬礦物材料方解石、高嶺土等相比,在提高拉伸強度和撓曲強度方面表現優越,尤其經改性后的硅灰石,能顯著提高材料表面性能和機械強度,既節約成本有提高經濟效益。硅灰石幾乎適用于各種塑料中(如PP、PA、PVC、PE、PBT等)。

 
 
點擊這里給我發消息
客服一
點擊這里給我發消息
克服二
點擊這里給我發消息
外貿客服
 
 
 
 
五月婷婷开心中文字幕