中國粉體網(wǎng)訊 聚丙烯(PP)塑料具有優(yōu)良的耐腐蝕性、電絕緣性和良好的力學(xué)性能,,是一種綜合性能優(yōu)良的通用高分子材料,。但存在耐寒性、抗沖性以及抗蠕變性能差,,成型收縮率大,,易發(fā)生翹曲變形,、熱變形溫度低等缺點,。通常采用滑石作為聚丙烯改性的功能填料。
足夠細度的滑石粉,,可顯著提高產(chǎn)品的剛度,、沖擊強度,、抗蠕變性、硬度,、抗表面劃傷,、耐熱性和熱變形溫度�,;鳛樘盍喜坏芄�(jié)省樹脂的使用量,,還能顯著提高產(chǎn)品的物理性能和加工性能,起到增強作用,;同時也可以顯著降低其成型收縮率,,提高結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度。對于應(yīng)用于汽車和家電的聚丙烯塑料改性,,滑石的性價比是其他任何非金屬礦材料所無法比擬的,。
盡管很多企業(yè)在PP生產(chǎn)中使用滑石粉作為改性材料,但是有時候會發(fā)現(xiàn)一個問題:相同原料礦石和樹脂,,相同加工工藝,,相同分散條件,甚至相同工人,,得到的PP塑料性能就是沒別人的好,。這時候你需要注意了——問題可能出在——你們用的滑石粉粒度不同!
作為填料,,滑石粉的粒度影響有那么大嗎,?
答案是肯定的。
遼寧鑫達滑石集團工程師的一項研究證明,,由于采用相同的礦物原料和設(shè)備工藝,,并且經(jīng)過混合、造粒,、注塑等多道工藝,,使滑石粉填充聚丙烯能均勻分散,排除了由于粉體顆粒尺寸小而可能造成團聚等影響復(fù)合材料的性能的因素,。
采用不同粒徑的滑石粉填充復(fù)合材料的力學(xué)性能真的不一樣,。
表1 不同粒徑滑石粉填充復(fù)合材料的力學(xué)性能
從表1中我們發(fā)現(xiàn),在滑石粉粒徑為10-4μm時,,滑石粉粒徑越小,,滑石粉/聚丙烯復(fù)合材料的沖擊強度、彎曲強度,、拉伸強度,、斷裂伸長率越大,剛性與韌性越好,。這主要是由于相同填充量下,,粒徑越小,,比表面積越大,滑石粉與樹脂界面的相互作用越強,,抗變形能力就越強,。其韌性提高原因可能是:
滑石粉粒徑越小,滑石粉粒子越容易移動,;
由于滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)和其表面的活性點較少,,樹脂與滑石粉粒子之間易產(chǎn)生空隙�,;哿皆叫�,,比表面積越大,空隙越多,,分子鏈和滑石粉粒子更容易移動,,可以吸收更多的能量,所以斷裂伸長率和沖擊強度就越大,。
粒度低的滑石粉填料影響PP塑料的加工性能嗎,?
進一步的研究證明:滑石粉粒徑越小,滑石粉/聚丙烯復(fù)合材料的收縮率越小,,熔融指數(shù)越小,。
表2 不同粒徑滑石粉填充復(fù)合材料的加工性能
從表2看出,1)滑石粉粒徑越小,,復(fù)合材料的收縮率越小,。這主要是一方面滑石粉粒徑越小,比表面積越大,,相較于粒徑較大的滑石粉,,粒徑較小滑石粉可以有效阻止塑料材料的應(yīng)力收縮,降低收縮率,;另一方面,,滑石粉填充到聚丙烯中,可以起到異相成核的作用,,從而降低收縮率和后收縮,。粒徑越小,比表面積越大,,異相成核作用越好,。2)滑石粉粒徑越小,,復(fù)合材料的熔融指數(shù)越小,。這主要是因為粘流態(tài)的樹脂中滑石粉的粒徑越小,,顆粒越多,比表面積越大,,與分子鏈運動的相互阻礙作用越強,,故熔融指數(shù)越小,。
綜上所述,,想要提高PP塑料的性能,,在選購滑石粉填料時不妨試試粒度更細一些的滑石粉,這樣生產(chǎn)出的PP改性塑料性能更好,、品質(zhì)更高,。
參考資料:
谷博. 超細滑石粉的粒徑對滑石粉/聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)及加工性能的影響
項素云. 滑石粉在填充改性聚丙烯塑料中的應(yīng)用與展望
郭甜甜. 滑石粉對聚丙烯微觀形態(tài)和性能影響
丁運生. 滑石粉/聚丙烯復(fù)合材料結(jié)晶度與相間形態(tài)對其力學(xué)性能的影響
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸)
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