滑石粉在塑料改性中的用处这次终于说齐了
在塑料中使用意义较大的是一种可生产出薄片结构的、白色的细粉碎产品,由于滑石粉这种特殊的薄片状结构,在塑料中是一种有效的增强材料,无论常温和高温下,都可赋予塑料较高的刚性和抗蠕变性,而且白色的薄片结构的细滑石粉,还具有较好的固体光泽。
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。
在汽车工业中,聚丙烯添加滑石粉主要用于汽车的保险杠和仪表盘,另外还用于风扇罩、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,在家电工业中,用于冰箱抽屉、洗衣机滚筒等注塑件。
滑石是天然硅酸镁,它独特的微鳞片状结构,具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: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。
添加不同比例的滑石粉对聚乙烯材料的物性将产生不同的影响,添加比例在10%-15%达到最佳。
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,也适用于包装食品。
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。
为了提升ABS现有的使用性能,人们对ABS改性的研究广泛的开展。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,能够显着的提高共混材料的缺口冲击强度和耐撕裂强度,比如:添加超细滑石粉或碳酸钙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。其中添加超细滑石粉既能显着地提高ABS原存的性能,又能降低成本。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。
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。
添加超细滑石粉能够提高冲击韧性,调节流变性,扰曲模量显着提高,抗张屈服强度也有提高。
例如:添加40%超细滑石粉或滑石粉母料,扰曲模量从23800kg/cm2增加到58800kg/cm2,抗张度从336kg/cm2提高到385kg/cm2。
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。这些性能都可以通过填充剂或增强剂加以进一步提高。
PA66的硬度、劲度、耐磨性和热变形温度在尼龙里是最高的;PA6以其较高的韧性着称;PA610吸水性较低,从而尺寸稳定性也较高;PA11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,并改进耐磨性。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胺基,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、电性能和化学性能也有好的影响。