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超细滑石粉在塑料中的应用 (2006/08/15 20:57)

现代，粉体技术是最引人注目的技术之一，在很多行业和领域都要涉及到粉体，可以说粉体技术是支撑高新技术的基础技术之一。所谓粉体技术包括两个方面，一是粉体粒子的设计和制造技术，二是粉体的处理技术，即如何能够将粉体添加到其他的物质中，发挥它独特作用。本公司科研所除对粉体粒子设计和制造做了一些工作外，对粉体活化处理和制造超细粉体母料也进行了大量的工作，并取得了一些进展。制造超细粉体母料是粉体向其他物质里添加必须具备的工序，否则是添加不进去的。超细目滑石粉母料添加到塑料里，可显著提高塑料制品的刚性和耐蠕变性、硬度和耐表面划伤性、耐热性和热变形温度，相当细度的滑石粉亦能提高塑料制品的冲击强度。并且添加后还具有润滑作用，能起流动促进作用，提高塑料的加工工艺性。
一、在聚丙烯树脂中的应用：
　　滑石粉常用于填充聚丙烯。滑石粉具有薄片构型的片状结构特征。因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中，加入超细滑石粉母料不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、电绝缘性、尺寸稳定性，还可以提高聚丙烯的冲击强度。在聚丙烯中添加少量的滑石粉还能起到成核剂的作用，提高聚丙烯的结晶性，从而使聚丙烯各项机械性能提高，又由于提高结晶性，细化晶粒，亦能提高聚丙烯的透明性。
　　填充20%和40%超细目滑石粉的聚丙烯复合材料，不论是在室温和高温下，都能够显著提高聚丙烯的刚性和高温下的耐蠕变性能。例如：添加40%的超细目滑石粉母料的聚丙烯抗弯曲模量可从16100kg/cm2提高到42000kg/cm2，热变形温度从62℃（1.82Mpa力）提高到88℃或从121℃(0.45Mpa力)提高到147℃。用于电气元件，介电常数由1.9提高到2.4，耐电弧由马上熔融延长到140秒。因此，在汽车工业中，聚丙烯添加滑石粉母粒的复合材料被用于风扇罩、加热器罩、导管、蓄电池防热板、流体泵件等；在飞机工业中，用于冰箱门衬垫、加热器及真空泵罩、洗涤机搅拌器；在电气工业中，用于注塑成型各种仪表壳体和电气元件等。
二、在聚乙烯树脂中的应用：
　　滑石是天然硅酸镁，有四种粒型：纤维状、层状、针状和标准型（冻石型）。但只有层状在工业上得到应用。滑石的层状夹心状结构，每一层都有一定的抗水性和高度的化学惰性，因此有良好的耐化学腐蚀性和滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料，有良好的耐化学腐蚀性和流动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料，可与ABS、尼龙、聚碳酸脂竞争。用它填充聚乙烯能够提高以下性能：提高韧度、挠曲模量和扭曲模量；提高挠曲强度；降低在常温和高温下下蠕变倾向；提高热变温度及尺寸稳定性；改善变形和翘曲，同时亦有较低的热膨胀系数；改进导热性；提高模塑件的表面硬度及光洁度；提高聚乙烯的机械强度。
　　例如：用超细滑石粉（1250目、2500目）母料填充注塑级高密度聚乙烯复合材料，除上述性能有明显改善外，该种复合材料的拉伸强度增加，添加10%时增加到最大值，添加30%时仍能保持原强度，冲击强度稍有增加。
　　对于聚乙烯吹塑薄膜来说，填充超细滑石粉母料比其他填料好，易成型、工艺性好。而且，该种薄膜可使氧气透过率降低80%,特别适合包装含油食品,如花生米、蚕豆等,长期保持不出油、不变质：该种薄膜可使水蒸气透过率降低70%，具有很好的防潮性，很适合作地下土工防潮布，也适用于包装如火腿、肉肠、乳酪等食品。
三、在ABS树脂中的应用：
　　本公司和生产的超细滑石粉母料，是用特种方法制造的，添加到塑料中具有很好的分散性、均匀性。ABS树脂是无定形聚合物，具有聚苯乙烯那样优良的成型加工性；它具有良好的抗冲击强度，耐低温性能好，拉伸强度高耐蠕变性能好，承受7Mpa负荷而尺寸不起变化，因而多用它注塑成型各种仪表、电视机、收录机、手机等的壳体，当然在其他领域如：纺织器材、电气零件、汽车部件、飞机部件等的应用也非常广泛。然而，人们并不满足ABS现有的使用性能，对ABS改性的研究广泛的开展，发表的有关资料也不算少。
比如ABS与PVC共混制造的汽车仪板吸塑片、ABS与PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮，不但强度高、韧性大而且能够保持表面花纹的耐久性。这种共混材料加超细碳酸钙或超细滑石粉进行填充，能够显著的提高共混材料的缺口冲击强度和耐撕裂强度，比如：添加超大型细碳酸钙5—15%，缺口冲击强度可提高2—4倍。
　　由于ABS是无定型聚合物具有容纳较多填料的功能。添加超细滑石粉母料，既能显著地提高ABS原存的性能，又能降低成本。
四、在聚苯乙烯树脂中的应用：
　　未改性的通用级聚苯乙烯是无定形聚合物，它硬而脆，但它具有良好的电性能、耐老化性能和高的尺寸稳定性，缺点是脆性高，对环境应力开裂敏感。添加超细滑石粉母料能够提高冲击韧性，调节流变性，扰曲模量显著提高，抗张屈服强度也有提高。例如：添加40%超细滑石粉母料，扰曲模量从23800kg/cm2增加58800kg/cm2，抗张度从336kg/cm2提高到385kg/cm2。

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