中國粉體網(wǎng)訊 為探討不同粒徑滑石粉對聚丙烯復(fù)合材料性能的影響，粉體網(wǎng)編輯對江西廣源化工有限責(zé)任公司和遼寧鑫達(dá)滑石集團(tuán)的相關(guān)研究內(nèi)容進(jìn)行整理和對比印證,，為聚丙烯材料生產(chǎn)廠家選用滑石粉提供一些參考,。
滑石作為被廣泛應(yīng)用的塑料制品填料，一方面,，能節(jié)省樹脂的使用量,，顯著地提高產(chǎn)品物理性能，起到增強(qiáng)作用,。另一方面,。足夠細(xì)度的滑石粉，可顯著提高產(chǎn)品的剛度,、沖擊強(qiáng)度,、抗蠕變性、硬度,、抗表面劃傷,、耐熱性和提高熱變形溫度,。在塑料制品加工方面，滑石的性價(jià)比是許多非礦材料不可比擬的,。
不過,，滑石粉在塑料制品中的增強(qiáng)與增益效果，經(jīng)常會隨著粉體性質(zhì)的不同而有所差異,�,；旧希幸粋�(gè)大規(guī)律可以遵循：根據(jù)材料性能需求的不同,，選用粒度分布和粒徑大小適宜的純滑石產(chǎn)品,。
一、江西廣源化工：不同粒徑滑石粉改性聚丙烯材料性能
宋波等研究了HS-338,、HS-638,、HS-738三種不同粒徑的滑石粉對聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能和加工性能的影響。
圖1三種滑石的掃描電鏡( SEM) 照片
圖2 三種滑石的粒徑分布圖
表1三種滑石的主要物理指標(biāo)
圖2為三種滑石的粒徑分布,，從圖2可知HS-738的粒度分布是最窄的,，大部分顆粒集中分布在2-10μm之間。
1滑石粉粒徑對聚丙烯力學(xué)性能影響
表2滑石粉/PP復(fù)合材料力學(xué)性能和熔融指數(shù)數(shù)據(jù)
從表2可以看出,，添加200份HS-738滑石粉,，比純PP制備的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度,、沖擊強(qiáng)度和熔融指數(shù)都得到了提高,。采用HS-338，其粉體顆粒較粗,，拉伸強(qiáng)度會下降,；采用HS-638其粒徑分布比HS-738的要寬，其熔體流動性要差于HS-738,。綜合考慮其力學(xué)性能和加工型,，采用HS-738改性PP各項(xiàng)力學(xué)性能和加工性能最優(yōu)。
小結(jié)：無機(jī)填料細(xì)度越細(xì),，其比表面積越大,，填料與PP基材接觸的點(diǎn)就越多，在受外力的情況下,，其所產(chǎn)生的裂紋和受力點(diǎn)會越多,，推測其力學(xué)性能會更好。
2粒徑和填加量對聚丙烯拉伸強(qiáng)度和熔融指數(shù)的影響
表3滑石粉/PP 復(fù)合材料的力學(xué)性能
從表3可以看出,，隨著HS-738添加量的增加，其拉伸強(qiáng)度和熔體流動速率是逐漸下降的,。與HS-338添加200份相比,，HS-738添加到500份時(shí)拉伸強(qiáng)度更高,，但其熔體流動速率會有一定的下降。
綜合考量：HS-738添加300份,，性能與HS-338添加200份接近,；HS-738添加300份，與HS-638添加200份相比,，拉伸強(qiáng)度與其相近,，熔體流動速率要高，加工性能要好,。
小結(jié)：隨著不同粒徑滑石粉的填加,，拉伸強(qiáng)度和熔融指數(shù)出現(xiàn)一個(gè)平衡點(diǎn)，下游用戶對產(chǎn)品添加量和粒徑的選擇應(yīng)該綜合考慮,。
二,、遼寧鑫達(dá)滑石：粒徑對滑石粉/聚丙烯材料性能的影響
谷博等采用不同粒徑的滑石粉填充聚丙烯，通過對復(fù)合材料力學(xué)性能和加工性能的測試,，研究了滑石粉粒徑對復(fù)合材料性能的影響,。
1滑石粉粒徑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
表4不同粒徑滑石粉填充復(fù)合材料的力學(xué)性能
從表4可以看出，在滑石粉粒徑為10～4μm時(shí),，滑石粉粒徑越小,，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、彎曲模量,、拉伸強(qiáng)度越大,，剛性越好。
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(qiáng),，抗變形能力就越強(qiáng),。因此，沖擊強(qiáng)度,、彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度就越大,。
2滑石粉粒徑對復(fù)合材料加工性能的影響
表5不同粒徑滑石粉填充復(fù)合材料的加工性能、收縮率
從表5可以看出,，滑石粉粒徑越小,，復(fù)合材料的收縮率越小。
這主要是由于聚丙烯在冷卻時(shí)易結(jié)晶,，造成收縮,。滑石粉粒徑越小,，比表面積越大,，相同含量與滑石粉表面接觸越多,，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,，促進(jìn)形成細(xì)而小的球晶，阻止較大的球晶產(chǎn)生,，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,。
結(jié)語
滑石粉加入塑料中可改變塑料的多種性能，如成型收縮率,、表面硬度,、彎曲模量、拉伸強(qiáng)度,、沖擊強(qiáng)度,、熱變型溫度等特性，這些被改變的性能直接或間接的與滑石粉粒徑存在關(guān)聯(lián),。但是高端的超細(xì)無機(jī)粉體產(chǎn)品,，看粒度也看材料特性，下游用戶在使用時(shí)需要進(jìn)行深入研究和實(shí)踐,。
參考來源
宋波,，等：不同粒徑的滑石粉改性聚丙烯的性能研究，江西廣源化工有限責(zé)任公司
谷博,，超細(xì)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,，遼寧鑫達(dá)滑石集團(tuán)
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