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改性塑料填充料!碳酸鈣增韌,滑石粉增強,硫酸鋇增光!

2021-10-21
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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,所以填料的選擇對于塑料的性能至關重要。
一、作用
填料在塑料中的作用主要是以下幾方面:

     ①能有效地調節樹脂粘度,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、改善導電性、導熱性,提高材料沖擊強度及壓縮強度等;

     ③起骨架支撐作用,降低成型制件的收縮率,提高制件的尺寸穩定性;

     ④提高制件表面光潔度、平滑性等,同時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定性和耐化學腐蝕性,擴大材料的應用范圍;

     ⑥與其它助劑起到協效作用,如阻燃劑、成核劑等;

     ⑦起到增容作用,降低材料成本,提高產品在市場上的競爭力。


二、特點
      根據《塑料期刊》數據,中國改性塑料產量從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%增長到2016年的19%,年復合增速超過23%。但國內“塑鋼比”系數為3/7,仍然較低,而世界平均水平為1。同時國內低端產品產能過剩,競爭激烈,中高檔產品依賴進口,未來我國改性塑料產業成長空間較大。

      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構、化學性能,但都有共同的特點,這些特點是作為塑料填料所必須的:

     1. 化學性質穩定,相對純度高,雜質含量低(如含鐵等易加熱變黃的雜質);

     2. 與樹脂相容性較好,粒度適中,容易分散和混合;
  
     3. 不對塑料制品的理化性能指標產生嚴重影響;

     4. 吸油值相對較低,對加工性無大影響;

     5. 與樹脂相比有相對便宜的價格。

      使用不同的填料會傾向于不同的效果。有句話形容三個用量最大的填料:碳酸鈣增韌、滑石粉增強、硫酸鋇增光。這句話很籠統,卻巧妙地點出了它們各自的特點。

滑石粉
      滑石粉也叫含水硅酸鎂,由滑石礦直接粉碎而成。滑石具有潤滑性、抗黏,熔點高、耐火性、絕緣性好,化學性不活潑,可提高塑料的耐腐蝕性能,莫氏硬度小(莫氏硬度僅1)不易磨損加工設備,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,提高材料尺寸穩定性,同時提高材料彎曲模量,是性價比最好的增強材料;缺點是添加滑石粉會使材料斷裂伸長率大大降低。

碳酸鈣
      碳酸鈣是塑料工業使用數量最大,應用面最廣的無機填料,它還被廣泛應用于涂料工業、造紙工業等,其用量約占無機礦物填料總量的27%。

      塑料中使用的重質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,極高的化學惰性,耐酸、耐堿、耐光,它在高光制件、高腐蝕的環境中有很大價值。沉淀硫酸鋇相對重晶石粉其粒徑更小、價格更高,且易沉降,是高光半光材料的重要填料。

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