塑料级滑石粉
1、滑石粉 是一种重要的含水的镁硅酸盐矿物分子式：
3Mgo.4SiO2H2O理论组成为SiO263.36%,MgO31.89%.4SiO2.H2O4.75%滑石属单斜晶系晶体,呈鳞片状,叶片状,纤维状.是自然界中硬度最小的矿物之一.本品有200-5000目.白度:85-93%.滑度好.粒径分布均匀.在涂料工业中用作填充料.在造纸工业中用于涂层和涂料可以改善纸张光折和着墨性.根据用途分为:造纸用滑石粉,涂料用滑石粉,化妆品用滑石粉，医药、食品用滑石粉，塑料-橡胶用滑石粉,陶瓷用滑石粉.电缆用滑石粉,防水用滑石粉,微细滑石粉等。
物理指标:
产品规格:325目,白度>=85~93%,吸油量%:20~50%,中位粒径μm,45μm筛余物:<=2%,
比表面积:3000.重金属石棉:无.PH值7.5-8.5%.
产品规格:600目,白度>=85-93%,吸油量%:20~50%,中位粒径μm,45μm筛余物:<=0.1%,
比表面积:8000.重金属石棉:无.PH值7.5-8.5%.
产品规格:800目,白度>=85-93%,吸油量%:32~50%,中位粒径μm:8-8.5μm,45μm筛余物:<=0.05%,比表面积:9000.重金属石棉:无.PH值7.5-8.5%.
产品规格:1250目,白度>=85-93%,吸油量%:35%,中位粒径μm:6.5-7μm,45μm筛余物:<=0.05%,比表面积:26000.重金属石棉:无.PH值7.5-8.5%.
产品规格:2500目,白度>=85-93%,吸油量%:42%,中位粒径μm:3.20-3.5μm,45μm筛余物:<=0.05%,比表面积:34000.重金属石棉:无.PH值7.5-8.5%.
化学指标:
A:SiO2>=60%,MgO<=30%,CaO<=0.5%,Lol(1000oC)<=7%,FeO3<=0.3%,Al2O3<=0.2%,白度:90%
B:SiO2>=57%,MgO<=30%,CaO<=0.8%,Lol(1000oC)<=10%,FeO3<=0.4%,Al2O3<=0.3%,白度:89%
C:SiO2>=53%,MgO<=33%,CaO<=1.0%,Lol(1000oC)<=13%,FeO3<=0.4%,Al2O3<=0.5%,白度:88%
D:SiO2>=47%,MgO<=30%,CaO<=1.3%,Lol(1000Oc)<=17%,FeO3<=0.5%,Al2O3<=0.5%,白度:87%
E:SiO2>=35%,MgO<=36%,CaO<=1.5%,Lol(1000Oc)<=25%,FeO3<=0.5%,Al2O3<=0.5%,白度:86%
2.超细目滑石粉母粒在塑料中的应用
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强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.
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%的超细滑石粉母料的聚丙烯抗弯曲模量可从16100㎏/㎝2提高到42000㎏/㎝2 ,热变形温度从62℃(1.82Mpa力)提高到88℃或从121℃(0.45 Mpa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,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,挠曲模量和扭曲模理;提高挠曲强度;降低在常温和高温下蠕变倾向;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 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,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低度表,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.添加超细滑石粉母粒,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23800㎏/㎝2增加58800㎏/㎝2,抗张度从336㎏/㎝2提高到385㎏/㎝2.
五.在尼龙树脂中的应用
对尼龙(聚酰胺),在工业上特别注意利用这种塑料的韧性和耐磨性.尼龙一般是硬的,类似角质,具有良好的耐磨性和高的尺寸稳定性.这些性都可以通过填充剂或增强剂加以进一步提高.尼龙66的硬度,劲度,耐磨性和热变形温度在尼龙里是最高的;尼龙6以其较高的韧性著称;尼龙610吸水性较低,从而尺寸稳定性也提高;尼龙11冲击强度在尼龙里最高.
在各种填料中,层状结构的滑石粉能提高尼龙原有的好性能,改进耐磨性最为重要.与金属相比未填充改性尼龙弹性模量低,拉伸和蠕变强度低,力学性能与温度有明显的依赖关系,分子上含有吸水基因,吸水率高,制品在使用时易吸水膨胀变形,加工成型时冷却快结晶不完全,在使用时还在结晶,这就导致制品变形,甚至开裂.尼龙的上述缺点,添加超细滑石粉母料能够有很大的改善,滑石粉有成核剂的作用,添加后能够提高尼龙的结晶速率,增大结晶度;因此特别能够提高尼龙的韧度,机械强度,硬度,热稳定性,尺寸稳定性,改进制品表面质量和变形行为,对于吸潮性,电性能和化学性也有好的影响.
例如:用2500目滑石粉母料填充尼龙6,性能如下表:
机械性能 未填充尼龙6填充35%滑石粉母料
拉伸强度(㎏/㎝2)690-790 900
拉伸伸长(%)100 4.3
扰曲强度(㎏/㎝2) 1087 1470
奇曲强度(㎏/㎝2) 2.6×104 60000
热变形强度
0. 48mpa(℃)185-190 212
1. 86mpa(℃)68-85 183
六.在聚氯乙烯树脂中的应用:
用普通粉体填充聚氯乙烯已经非常普遍地在使用,如制造硬聚氯乙烯管材,填充量达到40%,但是聚氯乙烯的抗张强度都要降低,比如文献介绍:在100份聚氯乙烯中添加粉体,添加到7.3体积份数时,抗张强度从252㎏/㎝2降低到215㎏/㎝2;添加到13.5体积份数时抗张强度从250㎏/㎝2降低到204㎏/㎝2;添加到35体积份数时,抗张强度降低到150㎏/㎝2;但是,如果将添加的粉体颗粒变小(如5微米,2500目),添加到40-45%体积份数时,可以发现材料的屈服强度甚至高于原来的断裂强度,平均颗粒大小为5微米(2500目)的薄片型滑石粉,甚至在高含量时,对聚氯乙烯体系也能显示增强作用.对于冲击强度,添加超细滑石粉,无缺口冲击强度在15%重量份内基本上不降低,缺口冲击强度有所降低,对于扰曲模量，能够显著增加.但是,超细粉体对于添加增韧性剂的聚氯乙烯体系,如PVC/CPE,PVC/ABS体系,则具有十分显著的补强作用.例如PVC/ABS(=100/8)体系,添加超细碳酸钙,添5份时,材料的缺口冲击强度从10㎏/㎝2增加到25㎏/㎝2,拉伸强度从29㎏/㎝2到28㎏/㎝2,添加10份时,缺口冲击强度从10㎏/㎝2增加到33㎏/㎝2,拉伸强度仍保持在28㎏/㎝2水平.
七.在其他树脂中的应用:
在含氟聚合物中如聚四氟乙烯,添加填充剂或增强剂能够改进蠕变强度,耐磨性,韧度,导热性,压缩强度,硬度,蠕变倾向和在高温下的热变形性.
在聚甲醛中添加该充剂.可以使其本身韧度进一步提高.
在聚碳酸酯中添加超细目滑石粉母料,可以提高韧度.
在聚苯硫醚中添加超细目滑石粉母料,可以获得较好的加工性,较低的收缩,脱模尺寸精确和提高表面光泽.
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