非金屬行業(yè)改性粉體母粒的應(yīng)用

現(xiàn)代，粉體技術(shù)是最引人注目的技術(shù)之一，在很多行業(yè)和領(lǐng)域都要涉及到粉體，可以說(shuō)粉體技術(shù)是支撐高效技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。所謂粉體技術(shù)包括兩個(gè)方面，一是粉體粒子設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，二是粉體的處理技術(shù)，即如何能夠?qū)⒎垠w添加到其他的物質(zhì)中，發(fā)揮它的獨(dú)特作用。本公司科研所除對(duì)粉體粒子設(shè)計(jì)和制造作了一些工作外，對(duì)粉體活化處理和制造超強(qiáng)改性粉體母粒進(jìn)行了大量的工作，并取得了一些進(jìn)展。制造超強(qiáng)改性分體母料是粉體向其他物質(zhì)里添加必須具有的工序，否則是添加不進(jìn)去的。超強(qiáng)改性粉體母料添加到塑料里，可顯著提高塑料的剛性和耐蠕變性，硬度和耐表面創(chuàng)傷性，耐熱性和熱邊形溫度，相當(dāng)改性粉體母料亦能提高塑料食品公司的沖擊強(qiáng)度。并且添加后還具有潤(rùn)滑作用，能起流動(dòng)促進(jìn)作用，提高塑料的加工工藝性。

一、在聚丙烯樹(shù)脂中的應(yīng)用：

超強(qiáng)改性粉體母料常用于填充聚丙烯。改性粉體母料具有薄片橫型的片壯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此粒度較細(xì)的改性粉體母料可用作聚丙烯的補(bǔ)充填充劑。在聚丙烯的改性體系中，加入改性粉體母料不但能夠顯著的提高聚丙烯制品的剛性，表面硬度，耐熱須變性，電絕緣性，尺寸穩(wěn)定性，還可以提高聚丙烯的沖擊強(qiáng)度。在聚丙烯中添加少量的改性粉體母料還能起到成核劑的作用，提高聚丙烯的結(jié)晶性，從而使聚丙烯各項(xiàng)機(jī)械性能提高，又由于提高結(jié)晶性，細(xì)化晶產(chǎn)，亦能提高聚丙烯的透明性。

填充20%和40%超細(xì)改性粉體母料的聚丙烯復(fù)合材料，不論是在室溫和高溫下，都能夠顯著提高聚丙烯的剛性和高溫下的耐蠕變性。例如：添加40%的改性分體母料的聚丙烯抗彎曲模量可從16100kg/cm2提高到42000kg/cm2，熱變形溫度從62℃ （1。82Mpa力）提高到88℃ 或從121℃ （0。45Mpa力提高到147℃。用于電氣元件，介電常數(shù)由1。9提高到2。4，耐電弧由馬上熔融延長(zhǎng)到140秒。因此，在汽車(chē)工業(yè)中，聚丙烯添加改性粉體母粒的復(fù)合材料被用于風(fēng)扇罩，加熱罩，導(dǎo)管，蓄電池防熱板，流體泵件等，在飛機(jī)工業(yè)中，用于冰箱門(mén)視墊，加熱器及真空泵罩，洗滌機(jī)攪拌器，在電器工業(yè)中，用于注塑成各種儀表殼體和電器元件等。

二、在聚乙烯樹(shù)脂中的應(yīng)用：

改性粉體母料，都有一定的抗水性和高度的化學(xué)惰性，因此有良好的耐化學(xué)腐蝕性和流動(dòng)性，可與ABS，尼龍，聚碳酸脂競(jìng)爭(zhēng)，用它填充聚乙烯能夠提高以下性能：提高韌度，擾曲模量和扭曲模理；提高擾曲強(qiáng)度；降低在常溫和高溫下蠕變傾向；提高熱變溫度及尺寸穩(wěn)定性；改善變形和翹曲，同時(shí)亦有較低的熱膨系數(shù)；改進(jìn)導(dǎo)熱性；提高模塑件表面硬度及光亮度；提高聚乙烯的機(jī)械強(qiáng)度。

例如：改性粉體母料填充注塑級(jí)高密度聚乙烯復(fù)合材料，除上述性能有明顯改善外，該種復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度增加，添加10%時(shí)增加到最大值，添加30%仍能保持原強(qiáng)度，沖擊強(qiáng)度稍有增加。

對(duì)于聚乙烯吹塑薄膜來(lái)說(shuō)，是用特種方法制造的，添加到塑料中具有很好的分散性，均勻性。ABS樹(shù)脂是無(wú)定形聚合物，具有聚苯乙烯那樣優(yōu)良的成型加工性；它具有良好的抗沖擊強(qiáng)度，耐低溫性能好，位元元伸強(qiáng)度高，耐蠕變性能好，承受7Mpa負(fù)荷而尺寸不起變化。因此多用它注塑成型各種低度表，電視機(jī)，收錄機(jī)，手機(jī)等殼體，當(dāng)然在其他領(lǐng)域如：紡織器材，電器零件，汽車(chē)部件，飛機(jī)部件等的應(yīng)用也非常廣泛。然而，人們并不滿足ABS現(xiàn)有的使用性能，對(duì)ABS改性的研究廣泛的開(kāi)展，發(fā)表的有關(guān)資料也不算少。比如ABS與PVC 共混制造的汽車(chē)樣本吸塑片，ABS與PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮，不但強(qiáng)度高，韌性大而且能夠保持表面花紋的內(nèi)久性。能夠顯著的提高共混材料的缺口沖擊強(qiáng)度和耐撕裂強(qiáng)度。

由于ABS是無(wú)定聚合物具有容納較多填料的功能。添加改性粉體母料，既能顯著地提高ABS原存的性能，又能降低成本。

三，在聚苯乙烯樹(shù)脂中的應(yīng)用： 

未改性的通用級(jí)聚苯乙烯是無(wú)頂形聚合物，它硬而脆，但它具有良好的電性能，耐老化性和高的尺寸穩(wěn)定性，缺點(diǎn)是脆性高，對(duì)環(huán)境無(wú)力開(kāi)裂敏感。添加改性粉體母料能夠提高沖擊韌性，調(diào)節(jié)流變性，擾曲模量顯著提高，抗張屈服強(qiáng)度也有提高，例如：添加40%改性粉體母料，擾曲模量從23800kg/cm2增加 58800kg/cm2，擴(kuò)張度從336kg/cm2提高到385kg/cm2

四，在尼龍樹(shù)脂中的應(yīng)用聚苯乙烯

對(duì)尼龍（聚酰胺），在工業(yè)特別注意利用這種塑膠的韌性和耐磨性。尼龍一般是硬的，類似角質(zhì)，具有良好的耐磨性和高的尺寸穩(wěn)定性。這些都可以通過(guò)填充劑或增強(qiáng)劑加以進(jìn)一步提高。尼龍66的硬度，勁度，耐磨性和熱變形溫度在尼龍里是最高的；尼龍6以其較高的韌性著名；尼龍610吸水性較低從而尺寸穩(wěn)定也較高，尼龍11沖擊強(qiáng)度在尼龍里最高。

在各種填料中，固狀結(jié)構(gòu)的滑石粉，能提高尼龍?jiān)械暮眯阅?，改進(jìn)耐磨性最重要，與金屬相比未填充改進(jìn)尼龍彈性模量第一，拉伸和蠕變強(qiáng)度低，力學(xué)性能與溫度有明顯的依賴關(guān)系，分子上含有吸水基因，吸水率高，制品在使用時(shí)易吸水膨脹變形，加工成形時(shí)，冷卻快結(jié)晶不完全，在使用時(shí)還有結(jié)晶這就導(dǎo)致制品變形，甚至開(kāi)裂。尼龍的上述缺點(diǎn)，增加改進(jìn)粉體母料，能夠很大的改善，改性母料有成核劑的作用，添加后能夠提高尼龍的結(jié)晶速率，增大結(jié)晶度；因此特別能夠提高尼龍的韌度，機(jī)械強(qiáng)度，硬度，熱穩(wěn)定性，改進(jìn)制品表面質(zhì)量和變形行為，對(duì)于吸嘲性，電性能，和化學(xué)性也有很好的影響。

例如:  用改性粉體母料填充尼龍6，性能如下表：

機(jī)械性能；未填充尼龍6填充35%改性粉體母料

拉伸強(qiáng)度（kg/cm2）690-790  900

拉伸伸長(zhǎng)（%）  4.3

擾曲強(qiáng)度（kg/cm2）1087  1407

奇曲強(qiáng)度（kg/cm2）2.6*104  60000

熱變形強(qiáng)度

0.48mpa(℃)  185-190 212

1.86(℃)  68-85  183

五，在聚氯乙烯樹(shù)脂中的應(yīng)用：

用改性粉體填充聚氯乙烯已經(jīng)非常普遍的在使用，如制造硬聚氯乙烯管材，填充量達(dá)到40%，但是聚氯乙烯的抗張強(qiáng)度都要降低，比如文獻(xiàn)介紹；在100分聚氯乙烯中添加粉體，添加到7.3體積份數(shù)時(shí)，抗張強(qiáng)度從252kg/cm2降低到215kg/cm2；添加到13.5體積份數(shù)時(shí)，抗張強(qiáng)度從 250kg/cm2降低到204kg/cm2；添加到35體積份數(shù)時(shí)，抗張強(qiáng)度降低到150kg/cm2，但是如果將增加的粉體顆粒變?。?微米， 2500目），添加到40-50%體積份數(shù)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)材料的屈服強(qiáng)度甚至高于原來(lái)斷裂強(qiáng)度，平均大小顆粒大小為5微米（2500目）的薄片型改性粉體，甚至在高含量時(shí)，對(duì)聚氯乙烯體系也能從顯示增強(qiáng)作用。對(duì)于沖擊強(qiáng)度，增加超強(qiáng)改性粉體母料，無(wú)缺口，沖擊強(qiáng)度在15%重量份內(nèi)，基本上不降低，缺口沖擊強(qiáng)度有所降低，對(duì)于擾取模量，能夠顯著增加。但是，超細(xì)粉體對(duì)于添加增韌性劑的聚氯乙烯體系，如PVC/CPE，VC/ABS體系，則具有十分顯著的輔強(qiáng)作用。例如PVC/ABS（=100/8）體系，添加超細(xì)碳酸鈣，添5份時(shí)，材料的缺口沖擊強(qiáng)度從10kg/cm2增加到25kg/cm2，拉伸強(qiáng)度從 29kg/cm2到28kg/cm2，添加10份時(shí)，缺口沖擊強(qiáng)度從10kg/cm2增加到33kg/cm2，拉伸強(qiáng)度仍保持在28kg/cm2水平。

六，在其他樹(shù)脂中的應(yīng)用：

在含氟聚合物中如聚四氯乙烯，添加填充劑能夠改進(jìn)蠕變強(qiáng)度，耐磨性，韌度，導(dǎo)熱性，壓縮強(qiáng)度，硬度，蠕變傾向和在高溫下的熱變形性。

在聚甲醛中添加該充劑，可以使其本身韌度進(jìn)一步提高。

在聚碳酸酯中添加超細(xì)改性粉體母料，可以提高韌度。

在聚苯硫醚中添超細(xì)改性粉體母料，可以變得較好的確加工性，較低的收縮，脫模尺寸精確和提高表面

光澤。

物理指標(biāo)：

產(chǎn)品規(guī)格：325目；白度≥85~93%；吸油量%：20~50%

中位粒um：45um 篩除物≤2%；比表面積：3000；

重金屬石棉：無(wú)；PH值：7.5~8.5%。

產(chǎn)品規(guī)格：600目；白度≥85~93%；吸油量%：20~50%

中位粒徑um：45um； 篩除物≤0.1%；比表面積：8000；

重金屬石棉：無(wú)；PH值：7.5~8.5%。

產(chǎn)品規(guī)格：800目；白度≥85~93%；吸油量%：32~50%

中位粒徑um:8~8.5um；45um篩除物≤0.05%；比表面積：9000；

重金屬石棉：無(wú)；PH值：7.5~8.5%。

產(chǎn)品規(guī)格：1250目；白度≥85~93%；吸油量%：35%

中位粒徑um:6.5~7um；45um篩除物≤0.05%；比表面積：26000；

重金屬石棉：無(wú)；PH值：7.5~8.5%。

產(chǎn)品規(guī)格：2500目；白度≥85~93%；吸油量%：42%

中位粒徑um：3.2~3.5； 45um篩除物≤0.05%；比表面積：34000；

重金屬石棉：無(wú)；PH值：7.5~8.5%。

化學(xué)指標(biāo)

A：SiO2 ≥60% MgO≤30 % CaO≤0.5 % LoI(1000°C　) ≤7 %

FeO3≤0.3% Al2O3≤0.2 % 白度:90%

B：SiO2 ≥57% MgO≤30 % CaO≤0.8 % LoI(1000°C　) ≤10 %

FeO3≤0.4% Al2O3≤0.3% 白度:89%

C：SiO2 ≥53% MgO≤33 % CaO≤1.0% LoI(1000°C　) ≤13 %

FeO3≤0.4% Al2O3≤0.5 % 白度:88%

D：SiO2 ≥47% MgO≤30 % CaO≤1.3 % LoI(1000°C　) ≤17 %

FeO3≤0.5% Al2O3≤0.5 % 白度:87%

E：SiO2 ≥35% MgO≤36 % CaO≤1.5 % LoI(1000°C　) ≤25%

FeO3≤0.5% Al2O3≤0.2 % 白度:86%