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改性塑料填充料!碳酸鈣增韌,滑石粉增強(qiáng),硫酸鋇增光!
大部分通用改性塑料由基材、助劑、填料三部分組成。填料是除基材外最大的組成成分,所以填料的選擇對(duì)于塑料的性能至關(guān)重要。
一、作用
填料在塑料中的作用主要是以下幾方面:
①能有效地調(diào)節(jié)樹脂粘度,提高材料加工性能;
②能改變材料的性能,滿足不同制件的要求,如提高耐磨性、改善導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,提高材料沖擊強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度等;
③起骨架支撐作用,降低成型制件的收縮率,提高制件的尺寸穩(wěn)定性;
④提高制件表面光潔度、平滑性等,同時(shí)提高顏料的著色效果,改善了制件的外觀;
⑤某些填料具有極好的光穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍;
⑥與其它助劑起到協(xié)效作用,如阻燃劑、成核劑等;
根據(jù)《塑料期刊》數(shù)據(jù),中國(guó)改性塑料產(chǎn)量從2009年的570萬噸增加至2016年的1000多萬噸,改性化率由2004年的8%增長(zhǎng)到2016年的19%,年復(fù)合增速超過23%。但國(guó)內(nèi)“塑鋼比”系數(shù)為3/7,仍然較低,而世界平均水平為1。同時(shí)國(guó)內(nèi)低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,競(jìng)爭(zhēng)激烈,中高檔產(chǎn)品依賴進(jìn)口,未來我國(guó)改性塑料產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)空間較大。
改性塑料常用填充材料主要有:滑石粉、碳酸鈣、重晶石粉、玻璃纖維、高嶺土、云母粉、硅灰石粉等,這些填料各自有不同的組成結(jié)構(gòu)、化學(xué)性能,但都有共同的特點(diǎn),這些特點(diǎn)是作為塑料填料所必須的:
1. 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,相對(duì)純度高,雜質(zhì)含量低(如含鐵等易加熱變黃的雜質(zhì));
2. 與樹脂相容性較好,粒度適中,容易分散和混合;
3. 不對(duì)塑料制品的理化性能指標(biāo)產(chǎn)生嚴(yán)重影響;
4. 吸油值相對(duì)較低,對(duì)加工性無大影響;
5. 與樹脂相比有相對(duì)便宜的價(jià)格。
滑石粉也叫含水硅酸鎂,由滑石礦直接粉碎而成?;哂袧?rùn)滑性、抗黏,熔點(diǎn)高、耐火性、絕緣性好,化學(xué)性不活潑,可提高塑料的耐腐蝕性能,莫氏硬度?。嫌捕葍H1)不易磨損加工設(shè)備,光澤度、保色性好,且具有一定的遮蓋性。
碳酸鈣是塑料工業(yè)使用數(shù)量最大,應(yīng)用面最廣的無機(jī)填料,它還被廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)、造紙工業(yè)等,其用量約占無機(jī)礦物填料總量的27%。
塑料中使用的重質(zhì)碳酸鈣多用大理石和方解石作為原料,重鈣粉是最便宜的無機(jī)粉體填料,與大部分樹脂有較好的相容性,可加入較大填充量且不影響制件外觀光潔度;白度高,可靈活配制生產(chǎn)各種顏色制件,不足之處是著色的塑料制件色澤不夠鮮艷。
硫酸鋇
硫酸鋇可分為天然硫酸鋇(重晶石粉)和沉淀硫酸鋇,外觀是致密的白色粉末,密度為4.3-4.5g/cm3,其吸油量低,密度大,具有很好的填充性能,有利于光澤并有很好的保光性,極高的化學(xué)惰性,耐酸、耐堿、耐光,它在高光制件、高腐蝕的環(huán)境中有很大價(jià)值。沉淀硫酸鋇相對(duì)重晶石粉其粒徑更小、價(jià)格更高,且易沉降,是高光半光材料的重要填料。
一、作用
填料在塑料中的作用主要是以下幾方面:
①能有效地調(diào)節(jié)樹脂粘度,提高材料加工性能;
②能改變材料的性能,滿足不同制件的要求,如提高耐磨性、改善導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,提高材料沖擊強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度等;
③起骨架支撐作用,降低成型制件的收縮率,提高制件的尺寸穩(wěn)定性;
④提高制件表面光潔度、平滑性等,同時(shí)提高顏料的著色效果,改善了制件的外觀;
⑤某些填料具有極好的光穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍;
⑥與其它助劑起到協(xié)效作用,如阻燃劑、成核劑等;
⑦起到增容作用,降低材料成本,提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
根據(jù)《塑料期刊》數(shù)據(jù),中國(guó)改性塑料產(chǎn)量從2009年的570萬噸增加至2016年的1000多萬噸,改性化率由2004年的8%增長(zhǎng)到2016年的19%,年復(fù)合增速超過23%。但國(guó)內(nèi)“塑鋼比”系數(shù)為3/7,仍然較低,而世界平均水平為1。同時(shí)國(guó)內(nèi)低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,競(jìng)爭(zhēng)激烈,中高檔產(chǎn)品依賴進(jìn)口,未來我國(guó)改性塑料產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)空間較大。
改性塑料常用填充材料主要有:滑石粉、碳酸鈣、重晶石粉、玻璃纖維、高嶺土、云母粉、硅灰石粉等,這些填料各自有不同的組成結(jié)構(gòu)、化學(xué)性能,但都有共同的特點(diǎn),這些特點(diǎn)是作為塑料填料所必須的:
1. 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,相對(duì)純度高,雜質(zhì)含量低(如含鐵等易加熱變黃的雜質(zhì));
2. 與樹脂相容性較好,粒度適中,容易分散和混合;
3. 不對(duì)塑料制品的理化性能指標(biāo)產(chǎn)生嚴(yán)重影響;
4. 吸油值相對(duì)較低,對(duì)加工性無大影響;
5. 與樹脂相比有相對(duì)便宜的價(jià)格。
使用不同的填料會(huì)傾向于不同的效果。有句話形容三個(gè)用量最大的填料:碳酸鈣增韌、滑石粉增強(qiáng)、硫酸鋇增光。這句話很籠統(tǒng),卻巧妙地點(diǎn)出了它們各自的特點(diǎn)。
滑石粉
滑石粉也叫含水硅酸鎂,由滑石礦直接粉碎而成?;哂袧?rùn)滑性、抗黏,熔點(diǎn)高、耐火性、絕緣性好,化學(xué)性不活潑,可提高塑料的耐腐蝕性能,莫氏硬度?。嫌捕葍H1)不易磨損加工設(shè)備,光澤度、保色性好,且具有一定的遮蓋性。
滑石粉填充于塑料中,可降低成品制件收縮率,提高材料尺寸穩(wěn)定性,同時(shí)提高材料彎曲模量,是性價(jià)比最好的增強(qiáng)材料;缺點(diǎn)是添加滑石粉會(huì)使材料斷裂伸長(zhǎng)率大大降低。
碳酸鈣碳酸鈣是塑料工業(yè)使用數(shù)量最大,應(yīng)用面最廣的無機(jī)填料,它還被廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)、造紙工業(yè)等,其用量約占無機(jī)礦物填料總量的27%。
塑料中使用的重質(zhì)碳酸鈣多用大理石和方解石作為原料,重鈣粉是最便宜的無機(jī)粉體填料,與大部分樹脂有較好的相容性,可加入較大填充量且不影響制件外觀光潔度;白度高,可靈活配制生產(chǎn)各種顏色制件,不足之處是著色的塑料制件色澤不夠鮮艷。
硫酸鋇
硫酸鋇可分為天然硫酸鋇(重晶石粉)和沉淀硫酸鋇,外觀是致密的白色粉末,密度為4.3-4.5g/cm3,其吸油量低,密度大,具有很好的填充性能,有利于光澤并有很好的保光性,極高的化學(xué)惰性,耐酸、耐堿、耐光,它在高光制件、高腐蝕的環(huán)境中有很大價(jià)值。沉淀硫酸鋇相對(duì)重晶石粉其粒徑更小、價(jià)格更高,且易沉降,是高光半光材料的重要填料。