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塑料改性技術常用的無機填料種類介紹

發布時間:2022-09-23來源:本站點擊:3771

 填料種類繁多,根據來源通常分為礦物性填料、植物性填料和工業填料,其中工業填料又可分為合成型和廢渣型;根據外觀形狀可分為粉狀、粒狀、片狀、 纖維狀及中空微珠填料;

    根據其化學結構可分為無機填料和有機填料;根據填料在高聚物中的主要功能可分為增量性填料、增強性填料、導電性填料、著色性填料、阻燃性填料、耐熱性填料、潤滑性填料、磁性填料、隔聲性填料及減振性填料等。




無機礦物類填料


1
高嶺土


    高嶺土(A12O3·2SiO2 ·2H2O)高嶺土屬于黏土的一種,即黏土礦物的粉 末,又稱陶土、白土、瓷土,是以含水硅酸鋁為主要成分的硅酸鹽,呈層狀結構,質軟且有滑膩感,密度為2. 2~2. 6g/cm3,pH值為5~6,無毒,具有阻燃性。高嶺土成型加工性優于CaCO3,填充量達到樹脂的3倍仍可以成型,而CaCO3填充量達到1倍即成型困難。

    作為塑料填料,高嶺土具有優良的電絕緣性能,可用作PVC絕緣電線包皮, PE、PP電纜,薄膜復合材料等。例如在PVC中加入質量為10%的高嶺土,可提高電絕緣性能5~10倍。高嶺土還可摻入到聚苯乙烯基的薄膜復合材料中,用來制造印刷紙張。在聚酯和環氧樹脂中可調節樹脂的黏度及成型加工性能,提高耐磨性。高嶺土可以用作 PP 的成核劑,還具有一定的阻燃作用。

    高嶺土在塑料中的添加量一般為5%~60%,粒度在 100 目以上。需要注意的是高嶺土的吸濕性較大,應注意在貯存時防止受潮結塊,在使用高嶺土以前一定要將其烘干,以免影響塑料制品質量。有時要對高嶺土表面進行親油性處理,改善與塑料的親和性。


2
云母

    云母的組成十分復雜,是鋁、鉀、鋰、鎂、鐵等元素的層狀含水鋁硅酸鹽礦物。云母填料為天然云母碎片經粉碎加工而成的云母粉,其粒徑通常為8~10μm,長徑比通常為30左右,是典型的片狀結構,具有玻璃光澤,含水量為1. 0%~4.2% ,無毒,可用于與食品接觸的制品。

    云母粉可填充 PE、PP、PVC、PA 、ABS、聚酯等熱塑性塑料,還可填充 EP(酚醛樹脂)、PF(環氧樹脂)等熱固性塑料, 加入量一般為10%~40%,粒度為100~325目。

    云母作為塑料填充劑, 可大大提高塑料制品的拉伸彈性模量和彎曲彈性模量,賦予制品優良的電絕緣性、耐熱性和尺寸穩定性,提高耐濕性和耐蝕性,缺點為價格較高。 


3
硅藻土

    硅藻土是由單細胞藻類積沉于海底或湖底所形成的一種化石,主要成分為 SiO2 ,多孔,質輕,極易研磨成粉,外觀為白色或淺黃色粉末,粒徑為25 ~40μm,密度為1.6~2.3g/cm3 。

硅藻土為一種優質的輕質填料,可用于PVC、PO及熱固性塑料;還可作為防粘連劑,用于輕質、隔聲、隔熱等建筑復合材料。缺點是吸油量及吸樹脂量較大。



4
炭黑

    炭黑是在控制條件下不完全燃燒烴類化合物生成的物質,品種較多,按制法可分為槽法炭黑、爐法炭黑和熱裂解法炭黑等。炭黑加入聚合物中既有保護光降解和抗熱氧化作用,又能提高塑料制品的剛性。炭黑的細度影響制品的性能,顆粒越細, 黑度越高,紫外線屏蔽作用越強,耐老化性能越好,制品的表面電阻率越低,但在 某種程度上分散較困難。作為填料用的炭黑,可以使用較大粒徑的爐法炭黑, 一般為25~75μm。


5
二氧化硅

    (SiO2二氧化硅是一類巖石粉末, 可分為石英粉和硅石粉。天然 SiO2 粉主要用于熱固性樹脂中, 如用于不飽和聚酯和 EP 中,生產人造瑪瑙和人造大理石。SiO2 也可以合成,一般稱為白炭黑,是一種補強作用僅次于炭黑的填料,具有消光 作用,可以提高塑料的電絕緣性和硬度,缺點是流動性差、黏度高。


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