無機(jī)粉體在塑料中的應(yīng)用新進(jìn)展-徐同考(xxxx年6月)(編輯修改稿)
2025-01-21 22:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 拉伸強(qiáng)度 MPa 32 31 30 29 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度 kJm2 硫酸鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì) PP物理和力學(xué)性能影響 高光免噴涂 PP的基礎(chǔ)配方是均聚 PP樹脂原料加沉淀硫酸鋇，有時(shí)還會(huì)添加少量滑石粉和成核劑。配方要點(diǎn)就是填料選擇，填料種類那么多，為何要選擇沉淀硫酸鋇作為高光 PP填料？下面一圖可解釋原因。 由圖中可以看出填料對(duì) PP光澤度的影響程度次序如下：沉淀硫酸鋇 重晶石 高嶺土 碳酸鈣 滑石粉。填料對(duì)光澤度的影響可能與填料剛性粒子的微觀形狀有關(guān)。填料的微觀形狀對(duì) PP表面光澤度的影響程度依次為：球狀 粒狀 針狀 片狀。 高光澤 PP作為理想的替代 ABS、 HIPS等高光澤制品的材料，已引起了人們的興趣和關(guān)注。高光 PP與 ABS樹脂相比具有密度小、成本低、改性方法靈活等特點(diǎn)。目前許多小家電外殼已經(jīng)用高光免噴涂PP作為首選材料。 云母 云母粉主要化學(xué)成分 % SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O MgO S+P H2O 4450 2033 26 911 — — — 云母指的是天然白云母，是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的層狀鋁硅鹽酸礦物，單斜晶系，晶體呈假六方片狀。白云母薄片透明無色，厚片略帶淺綠、黃、橙等色，玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤，硬度 ～ ，比重 ～ ，片徑比可達(dá) 80:1~120： 1，是云母重要的特性之一。 云母可改善塑料的物理性能 云母具有較好的增強(qiáng)作用，可提高機(jī)械部件、車輛零件、木塑制品、家電外殼、包裝制品、薄膜、拉絲和繩索等塑料產(chǎn)品的物理性能 。 不同材料填充的聚丙烯性能 性質(zhì) 無填充 PP PP+40% 滑石（商品） PP+40% CaCO3（商品） PP+30% 玻纖（商品） PP+40% 未處理云母 PP+40% 處理云母 抗拉強(qiáng)度， Mpa 4930 4270 2770 6340 4050 6190 抗彎強(qiáng)度， Mpa 4450 6420 4720 10060 6450 9320 抗彎模量， Gpa 缺口沖擊強(qiáng)度， JM1 45 45 75 79 70 65 熱變形溫度 ℃ 136 162 183 257 190 226 硬度（ D硬度計(jì)） 68 72 68 69 68 73 收縮率（縱向）， % 不同材料填充在尼龍 66中的性能 性能 不填充 硅灰石 云母 滑石 碳酸鈣 玻璃微珠 氫氧化鋁 密度 g/cm3 拉伸強(qiáng)度 Mpa 83 74 107 63 74 69 65 斷裂伸長(zhǎng)率 % 彎曲模量 Gpa 懸缺沖擊強(qiáng)度 JM1 30 58 33 58 27 39 49 熱變形溫度 ℃ 170 430 460 445 390 410 395 收縮率 % （ 1） 高嶺土可提高玻璃化溫度較低的熱塑性塑料的拉伸強(qiáng)度和模量，提高制品的剛性和強(qiáng)度，加入到聚丙烯中還可以起到成核劑作用。高嶺土對(duì)紅外線的阻隔作用非常顯著，在軍事器材上已得到應(yīng)用，在薄膜中應(yīng)用可提高保溫效果。 高嶺土經(jīng)煅燒后可明顯提高塑料的電絕緣強(qiáng)度，可用于電線、電纜及耐高壓絕緣產(chǎn)品。 高嶺土顆粒具有極強(qiáng)的凝聚傾向，采用表面活化特殊處理技術(shù)才能達(dá)到均勻分散的目的。 無機(jī)材料新應(yīng)用 （ 2）木粉、竹粉、秸稈粉與塑料復(fù)合生產(chǎn)成塑木制品，在國內(nèi)外得到了大量的推廣應(yīng)用，因來源豐富、價(jià)格低廉、低碳環(huán)保，受到社會(huì)關(guān)注。但它的耐熱性是制約用量和用途的主要瓶頸。 （ 3）中國粉煤灰粉年排放量超過 2億噸，累積量超過 40億噸，是排放量最多的工業(yè)固廢。因此，粉煤灰仍然面臨大量堆積以及堆貯量逐年增高的窘境。 煤 燃燒 燃燒 循環(huán)流化 床鍋爐 煤粉鍋爐 飛灰 ~73% 飛灰 50~75% CO2 CO2 底渣 25~50% 底渣 ~9% 脫硫石膏 ~9% 目前，粉煤灰主要用于輕體高強(qiáng)保溫材料、高標(biāo)號(hào)水泥、道路、建筑基礎(chǔ)夯實(shí)摻混料等，提取氧化鋁、制備白炭黑也是當(dāng)前最熱門的新技術(shù)。 粉煤灰主要成分 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO — — — 高硅粉煤灰 較普遍 高鋁粉煤灰 內(nèi)蒙、山西等 高鈣粉煤灰 褐煤或劣質(zhì)煤燃燒產(chǎn)物 玻璃微珠（粉煤灰）具有比重小、硬度大、流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，可用于注塑、中空等塑料制品的填充改性。 將粉煤灰加工成一定粒徑的具有吸附性能的功能新材料，用于再生塑料等制品加工中，在添加 3%~8%時(shí)，可有效地吸附有害物質(zhì)、氣味和水分。 2μm標(biāo)尺 1μm標(biāo)尺 下圖是粉煤灰人工合成的硅酸鈣微粉的微觀結(jié)構(gòu)電鏡照片。 添加 50%的碳酸鈣和 50%硅酸鈣母料板材性能測(cè)試 檢測(cè)項(xiàng)目 硅酸鈣制品 碳酸鈣制品 密度 g/cm3 拉伸強(qiáng)度 MPa 縱向 橫向 斷裂伸長(zhǎng)率 % 縱向 583 120 橫向 660 129 拉伸彈性模量 MPa 縱向 225 180 橫向 240 205 彎曲強(qiáng)度 MPa 縱向 橫向
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