書名: 壓延成型實(shí)例疑難解答作者名: 劉西文 劉浩編著本章字?jǐn)?shù): 1389字更新時(shí)間: 2020-05-29 16:05:06
1.1.26 常用無機(jī)填充劑有哪些品種?各有何特性?
(1)無機(jī)填充劑品種
無機(jī)填充劑一般是沒有增強(qiáng)作用的礦物性填料。這些填充劑的加入,往往會(huì)在一定程度上使復(fù)合材料的力學(xué)性能降低,其主要作用是降低成本。這類填充劑品種常用增強(qiáng)作用。常用的品種主要有碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鋇(BaSO4)、炭黑、白炭黑(SiO2·nH2O)、高嶺土(Al2O3·SiO2·nH2O)、滑石粉(3MgO·4SiO2·H2O)、硅藻土和云母粉等。
(2)常用無機(jī)填充劑特性
①CaCO3 CaCO3是目前塑料工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的無機(jī)粉狀填充劑,一般可分為三類:重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)CaCO3和活性CaCO3(也稱為膠質(zhì))。重質(zhì)CaCO3由石灰石經(jīng)選礦、粉碎、分級(jí)與表面處理而成。粒子形狀不規(guī)則,相對(duì)密度為2.71,折射率為1.65,吸油量為5%~25%。
輕質(zhì)CaCO3是用化學(xué)方法制成,多呈紡錘形棒狀或針狀,粒徑范圍為1.0~1.6μm,相對(duì)密度為2.65,折射率為1.65,吸油量為20%~65%。
活性CaCO3是一種白色細(xì)膩狀軟質(zhì)粉末,與輕質(zhì)CaCO3的不同之處是顆粒表面吸附一層脂肪酸皂,使其具有膠體活化性能,相對(duì)密度小于輕質(zhì)CaCO3(為1.99~2.01),其生產(chǎn)工藝路線與輕質(zhì)CaCO3基本相同,只是增加了一道表面處理工序。這種CaCO3用作塑料填料時(shí)可使制品具有一定的強(qiáng)度與光滑的外觀。
②BaSO4 BaSO4是白色無臭無味重質(zhì)粉末,相對(duì)密度為4.25~4.5,粒徑范圍為0.2~0.5μm,不溶于水和酸。BaSO4有天然礦石經(jīng)過粉碎制得的重晶石粉和經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制得的沉淀硫酸鋇兩類。作為塑料填料使用的硫酸鋇大多為后者。另外,BaSO4在塑料中還起著色作用,提高制品的耐藥品性,增加密度,并能減少制品的X射線透過率。
③炭黑 炭黑是在控制條件下不完全燃燒烴類化合物而生成的物質(zhì),其品種較多,一般按制法來分,有槽法炭黑、爐法炭黑和熱裂法炭黑等。
炭黑的細(xì)度影響著制品的性能。在塑料中,炭黑的顆粒越細(xì),則黑度越高,紫外線屏蔽作用越強(qiáng),耐老化性能越好,制品的表面電阻率越低,然而在某種程度上分散較為困難。
作為填料用炭黑,可以使用較大粒徑的爐法炭黑,一般為25~75μm;作為著色劑,一般可選用色素炭黑。炭黑在聚合物(尤其是橡膠)中兼有增強(qiáng)作用,因此在一定意義上也可以說炭黑是一種增強(qiáng)材料。
④白炭黑 白炭黑即二氧化硅、微粒硅膠或膠體二氧化硅等,是塑料工業(yè)中廣泛使用的增強(qiáng)性填料,其增強(qiáng)效果僅次于炭黑,并且成型加工性良好,尤其適用于白色或淺色制品。
用白炭黑制成涂料,涂于人造革表面,可產(chǎn)生消光作用;此外,白炭黑在UP、PVC增塑糊、EP等聚合物溶液中有增黏作用。
⑤高嶺土 高嶺土又名陶土、白土、黏土、瓷土,主要化學(xué)組成是水合硅酸鋁,是由巖石中的火成巖、水成巖等母巖經(jīng)自然風(fēng)化分解而成。用于塑料的陶土多數(shù)是在450~600℃經(jīng)煅燒除去水分的品種,又稱煅燒陶土。
⑥滑石粉 滑石粉主要成分為水合硅酸鎂,由天然滑石粉碎精選而得。化學(xué)性質(zhì)不活潑,粉體極軟,有滑膩感。作為塑料用填料可提高制品的剛性,改善尺寸穩(wěn)定性,防止高溫蠕變。與其他填充劑相比具有潤滑性,可減少對(duì)成型設(shè)備和模具的磨損。
⑦硅藻土 硅藻土是由單細(xì)胞藻類沉積于海底或湖底所形成的一種化石,主要成分為二氧化硅,多孔,質(zhì)輕,極易研磨成粉,外觀為白色或淺黃色粉末,可作為塑料用輕質(zhì)填料,具有絕熱、隔聲和電絕緣性。
⑧云母粉 云母粉是由天然云母粉碎而得,其組成非常復(fù)雜,是鋁、鉀、鈉、鎂、鐵等金屬的硅酸鹽化合物。塑料中常用的云母粉有白云母和金云母兩種,尤以白云母應(yīng)用最多。作為塑料填充劑,可賦予制品優(yōu)良的電絕緣性、抗沖擊性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性,并可提高其耐濕性和抗腐蝕性。