武漢現代高聚物的填充和增強改性

Date:2020/12/24 9:03:08 / Read: / Source:本站

武漢現代高聚物的填充和增強改性

 

         填充和增強是對塑料進行改性的重要方法,它能擴大原有塑料的應用範圍,具有新的或特殊的功能。由於近年來新型填充、增強劑的開發,新的表麵處理技術的應用,使填充和增強技術得到了進一步的發展。

         填充材料-般認為沒有增強效果,隻起增量劑的作用,主要是用來降低成本。但是填充材料對樹脂也有一定的改性效果,如提高硬度、改進耐熱性和尺寸穩定性、降低成型收縮率和熱膨脹性等。此外選擇適當的填充材料(種類和形狀)並進行表麵處理後,還可改進耐燃燒性、耐化學腐蝕性、電絕緣性和成型性等。

常用的填充劑有以下幾種:

      1.碳酸鈣

         碳悛鹽填充劑中最主要的是碳酸鈣,由於它價格低廉,來源豐富,主要以天然的石灰石為原料經加工而成。www.tongyuejiaju.com PP紡粘無紡布設備

         碳酸鈣的製法有機械粉碎法和化學沉澱法兩種。前法製得的產品稱重質碳酸鈣,後者稱輕質碳酸鈣。

        重質碳酸鈣由天然石灰石經機械粉碎而得,粉碎方法有幹法和濕法兩種。千法是將石灰用破碎機等衝擊式粉碎機幹式粉碎,再用空氣分級機分成適當顆粒度。濕法是使用輪輾機或球磨機等機械加水濕式粉碎,再用水將顆粒分級。塑料填充用的碳酸鈣大部分是使用幹法製造的。粒徑2-10um,比表麵積2 ~ 7m2/g

        輕質碳酸鈣係將高質量石灰石以化學方法處理,分解後再提純沉澱而得。其中極細微活性碳酸鈣粒徑在0.1um以下,比表而積為25 - 80m/g

        碳酸鈣在塑料中除作增量劑外,還可作為聚氯乙烯糊及不飽和聚酯的粘度調節劑。0.1um以下的極細碳酸鈣粒子如用表麵處理劑(如脂肪酸、樹脂酸等)處理後,在塑料中的分散性特別好,製得的製品光澤良好,作為補強性填充劑或物理改良劑使用。

      2.滑石粉

         由天然滑石粉碎精選而得。主要成分為含水矽酸鎂。滑石粉晶體屬單斜晶係,呈六方形或菱形。化學性質不活法,粉體極細軟,有滑膩感。在塑料中使用意義較大的是一種由薄片構成的白色細粉。由於滑石粉這種特殊形狀的扁平特性,使其在塑料中被認為是一種增強性填料。與碳酸鈣相比,使用扁平狀的滑石填充的複合材料,不論是處理於室溫還是高溫下,總是呈現較高的剛度和抗蠕變性。例如,滑石用量為40%的填充聚丙烯,其剛度為未填充聚丙烯的三倍;而填充40% 的碳酸鈣,,其剛度隻為未填充的兩倍。隨著填料用量的增加,使衝擊強度下降。當然這種影響可以通過適當選擇滑石粒度、粒度分布、表麵處理以及樹脂配方,使之降至最小的程度。www.tongyuejiaju.com PP紡粘無紡布設備

     3.高嶺土

        高嶺土又稱粘土,它是一種水合的矽酸鋁礦物質。有天然水合的高嶺土和經煆燒的無水高嶺土。較大粒度的高嶺土由塊狀和片狀顆粒組成,而小粒度部分幾乎均為薄片狀。

        水合高嶺土無磨蝕性,化學穩定並具有較高的比表麵積,因而使粘滯性增高。高嶺土在大多數塑料中可作調節物料的流動性以達到複合更均勻的目的。較細品級的高嶺土(特別是經表麵處理過的高嶺土)可提高低玻璃化溫度熱塑性塑料的拉伸強度和模量,同時又不顯著降低其伸長率和衝擊強度。

      4.中空微球

         中空微球是指由有機材料或無機材料構成的,直徑為數十微米到數百微米的中空薄壁小球。根據構成中空微球的材料,可將中空微球分為三大類,即無機質微球、有機質微球和金屬微球。

         無機質微球的材料有:氧化鋁、二氧化矽、玻璃、陶瓷質、矽酸鈉、硎酸鹽等。

         有機質微球的材料有天然有機物如大豆蛋白、纖維素衍生物、天然膠乳;合成有機材料有酚醛樹脂、脲素樹脂、聚乙烯醇、聚酰胺等。www.tongyuejiaju.com PP紡粘無紡布設備

         金屬微球由金屬材料如鎢等構成。

         中空微球的製造方法可以將原料熔融,利用其粘度和表麵張力,通過空氣噴射的方式形成包有空氣的中空球體。

        這類填充劑的普遍特點是相對密度低、耐熱、耐化學侵蝕、導熱率和導電率低、化學活性低。中空微球主要用在以下幾個方麵:

         (1)利用其密度小、強度大的特點作海洋開發用的各種浮力材料,合成木材,合成大理石,水泥和耐火物的輕質骨架材料。

         (2)利用其耐熱性,絕緣性以及密度小的特點,可用它填充環氧、酚醛清漆製成“阿波羅”的絕熱罩,它是一種蜂窩式結構,可以保護宇航員返回大氣層。

         (3)利用吸著性可以製造油捕集材料、過濾用材料。

       5.木粉

          木粉主要是由鬆樹、楊樹等軟質木材除去樹皮、樹節後經機械粉碎研磨而得。各種木材磨成的細粉,粒度可分為15~30日,30~50目, 50~80目, 80目以上等不同的等級。

          木粉可作酚醛、脲醛、三聚氰胺和聚氯乙烯等塑料的填充劑、所得製品的電性能優異,耐衝擊,但色調、耐水性、耐熱性稍差。www.tongyuejiaju.com PP紡粘無紡布設備

      6.石棉

         石棉是一-類水合金屬矽酸鹽的總稱。根據其化學成分和晶體結構,可分為溫石棉和青石棉兩類。溫石棉是鎂的矽酸鹽,纖維長且強度和撓性大:青石棉包括鎂、鐵、鈣、鈉的矽酸鹽,纖維較短或呈粉狀。石棉具有耐熱、耐酸和耐鹽等優良性能,化學性質不活潑,是熱和電的不良導體。

         熱塑性塑料中使用石棉的主要優點是可以大大增強模量,提高熱變形溫度並顯著降低熱膨脹係數。熱固性樹脂中使用石棉時,可顯著地提高彈性模量和撓曲強度。使用石棉的主要缺點是使衝擊強度下降,但如果將石棉纖維加以特殊處理,此缺點可減低到最小程度。

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