滑石粉在塑料填料领域的应用
2020-12-18 17:42:15
滑石主要成分是滑石含水的硅酸镁，属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状，通常为无色透明或白色，也有因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色的。超细目滑石粉填料添加到塑料里，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。
下面将向读者介绍超细滑石粉在几种常见种塑料材料中显现的特性及应用价值。
1、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。
2、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。
3、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。
小结：总体上说，滑石粉颗粒由于具备特殊的片状结构，其结晶形态及化学特性也跟最常用的填料碳酸钙有所区别，故滑石粉作为高分子材料的填料依然有着不可替代的作用和优势。如果滑石粉企业能够在超细和改性两个技术上做足文章，相信市场前景是广阔的。
（：）