塑料的填充改性注意事项-凯茵化工国产原材料网
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2022.08.10
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塑料填充改性就是填料与塑料、树脂的复合,一般填料的填充量较大,有时甚至可达几百份(以树脂100份计算),因此填料是塑料工业重要的、不可缺少的辅助材料。从总体上讲,世界范围内填料的消耗量要占塑料总量的10%左右,可见 其消耗量是巨大的。塑料填充改性有如下几方面的优点。
① 降低成本:一般填料均比树脂便宜,因此添加填料可大幅度地降低塑料的成本,具有明显的经济效益,这也是塑料填充改性大行其道的主要原因。
② 改善塑料的耐热性:一般塑料的耐热性较低,如ABS,其长期使用温度只有 60Y左右,而大部分填料属于无机物质,耐热性较高。因此这些填料添加到塑料中 可以明显地提高塑料的耐热性。如PP未填充时,其热变形温度在110幻左右,而 填充30%滑石粉后其热变形温度可提高到130T以上。
③ 改善塑料的刚性:一般塑料的刚性较差,如纯PP的弯曲模量在WOOMPa 左右,远不能满足一些部件的使用要求,添加30%滑石粉后,其弯曲模量可达 2000MPa以上,可见滑石粉对PP的增刚作用明显。
④ 改善塑料的成型加工性:一些填料可改善塑料的加工性,如硫酸钡、玻璃微珠等,可以提高树脂的流动性,从而可以改善其加工性。
⑤ 提高塑料制品及部件的尺寸稳定性:有些塑料结晶收缩大,导致其制品收缩 率大,从模具出来后较易变形,尺寸不稳定,而添加填料后,可大大降低塑料的收 缩率,从而提高塑料制品及部件的尺寸稳定性。
⑥ 改善塑料表面硬度:一般塑料硬度较低,表面易划伤,影响外观,从而影响 其表面效果和装饰性。无机填料的硬度均比塑料的高,添加无机填料后,可大大提 高塑料的表面硬度。
⑦ 提高强度:通用塑料本身的拉伸强度不高,需要改进。添加无机填料后,在 填充量适量的范围内,可以提高塑料的拉伸强度和弯曲强度,从而提高塑料的工程 使用性。
⑧ 赋予塑料某些功能,提高塑料的附加值:有些填料可以赋予塑料一些功能, 如PP添加滑石粉、碳酸钙后,可以改善PP的抗静电性能和印刷性能;中空玻璃微珠添加到塑料中,可以提高塑料的保温性能;金属粒子添加到塑料中可以提高塑料 的导热性能和导电性能等。
总之,塑料填充改性具有多方面的优点,得到了广泛的应用,但也要注意填充 改性带来的问题,如:一般冲击强度要降低,密度要加大,表面光泽要下降,颜色 饱和度要下降,填充量太大强度要大大下降。这些缺点要在配方设计时充分考虑。 不能一味地加大填充量来降低成本,要考虑到制品的使用性和长久性能保持性。目 前我国型料填充行业不够规范,一些企业不顾产品性能,一味地加大填充量,降低 成本,致使州料制品性能大大下降,影响了塑料填充改性的声誉,这一点要歸起广
大塑料改性人员以及企业的重视。
从理论上讲填料的粒径越小,填充改性材料的力学性能越好。近年来国内工业 矿物超细粉碎与分级技术有了显著的进步,从而使某些预期的改性效果和目标得以 实现。填料的细化和微细化也会给填充塑料的制备带来一定的困难,而且随着粒径 减小,填料的价格会迅速升高。因此在考虑能够顺利加工的情况下,使用粒径适当 的填料是实现填充塑料高性能、低成本的关键。
在填充改性过程中,为了使填充材料达到预期的性能目标,往往对填料进行表 面处理,增加填料与基体树脂的亲合性。在设计理想界面时,要考虑的除两相力学 性能方面的匹配外,还应考虑化学性能、酸碱性能、热性能乃至物理几何形貌方面 的匹配,例如为了达到增强效果而又希望减少成型后制品变形,可将纤维状或片状 增强型填料与球状或块状填料配合使用。塑料填充改性的效果好坏在很大程度上取 决于混炼设备及工艺。填料的干燥、表面处理、填料与其他助剂和基体树脂的初步 混合通常是在高速混合机中进行的。
最为典型的是聚烯烃填充母料。目前用于聚丙烯编织袋、打包带、聚乙烯中空 容器、聚烯炷注塑制品以及聚乙烯薄膜中的聚烯煙填充母料的总产量已达20多万 吨。聚烯炷填充母料的开发颇具中国特色,对节约原料树脂、降低原材料成本、提 高塑料加工企业经济效益贡献巨大。在聚乙烯农用塑料薄膜中使用含硅的矿物填 料,如滑石粉、高岭土、云母粉等,因对红外线辐射有良好的阻隔作用,可以减少 农用塑料大棚内的热量以红外线方式在夜间向棚外散失,因此在保证农用塑料薄膜 具有较高透光度的前提下,使用含硅矿物填料大有可为。其中以云母的阻隔效果最 好,但较难加工。以滑石粉的阻隔效果最差,但最为经济。目前已开发使用的填料 是综合效果较好的爛烧高岭土。
在汽车、家电等方面使用填充改性的专用料也已初步形成规模。采用滑石粉改性聚丙烯,同时加入三元乙丙橡胶不仅可用于制作汽车保险杠,而且可用于制作摩 托车部件,这种产品已在全国摩托车行业推广。由于这种专用料在性能上和成型加 方面都与ABS相仿,而价格大大低于ABS,故具有重要意义。还有的企业生产 碳酸钙改性聚丙烯,具有良好的耐热、耐压性能,并可很方便地二次加工,用于制作滤机板框' 电镀池槽板和电镀转动滤筒等,产品多年来获得良好信誉。
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