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(mǎn)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(lèi)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)械暮眯阅埽倪M(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(lài)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%