改性粉体母粒的应用


来源:中华纺织网

现代,粉体技术是最引人注目的技术之一,在很多行业和领域都要涉及到粉体,可以说粉体技术是支撑高效技术的基础技术之一。所谓粉体技术包括两个方面,一是粉体粒子设计和制造技术,二是粉体的处理技术,即如何能够将粉体添加到其他的物质中,发挥它的独特作用。本公司科研所除对粉体粒子设计和制造作了一些工作外,对粉体活化处理和制造超强改性粉体母粒进行了大量的工作,并取得了一些进展。制造超强改性分体母料是粉体向其他物质里添加必须具有的工序,否则是添加不进去的。超强改性粉体母料添加到塑料里,可显著提高塑料的刚性和耐蠕变性,硬度和耐表面創伤性,耐热性和热边形温度,相当改性粉体母料亦能提高塑料食品公司的冲击强度。并且添加后还具有润滑作用,能起流动促进作用,提高塑料的加工工艺性。

一、在聚丙烯树脂中的应用:

    超强改性粉体母料常用于填充聚丙烯。改性粉体母料具有薄片横型的片壮结构特点。因此粒度较细的改性粉体母料可用作聚丙烯的补充填充剂。在聚丙烯的改性体系中,加入改性粉体母料不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性,表面硬度,耐热须变性,电绝缘性,尺寸稳定性,还可以提高聚丙烯的冲击强度。在聚丙烯中添加少量的改性粉体母料还能起到成核剂的作用,提高聚丙烯的结晶性,从而使聚丙烯各项机械性能提高,又由于提高结晶性,细化晶产,亦能提高聚丙烯的透明性。

   填充20%和40%超细改性粉体母料的聚丙烯复合材料,不论是在室温和高温下,都能够显著提高聚丙烯的刚性和高温下的耐蠕变性。例如:添加40%的改性分体母料的聚丙烯抗弯曲模量可从16100kg/cm2提高到42000kg/cm2,热变形温度从62℃ (1。82Mpa力)提高到88℃ 或从121℃ (0。45Mpa力提高到147℃。用于电气元件,介电常数由1。9提高到2。4,耐电弧由马上熔融延长到140秒。因此,在汽车工业中,聚丙烯添加改性粉体母粒的复合材料被用于风扇罩,加热罩,导管,蓄电池防热板,流体件等,在飞机工业中,用于冰箱门视垫,加热器及真空泵罩,洗涤机搅拌器,在电器工业中,用于注塑成各种仪表壳体和电器元件等。

二、在聚乙烯树脂中的应用:

     改性粉体母料,都有一定的抗水性和高度的化学惰性,因此有良好的耐化学腐蚀性和流动性,可与ABS,尼龙,聚碳酸脂竞争,用它填充聚乙烯能够提高以下性能:提高韧度,扰曲模量和扭曲模理;提高扰曲强度;降低在常温和高温下蠕变倾向;提高热变温度及尺寸稳定性;改善变形和翘曲,同时亦有较低的热膨系数;改进导热性;提高模塑件表面硬度及光亮度;提高聚乙烯的机械强度。

     例如:改性粉体母料填充注塑级高密度聚乙烯复合材料,除上述性能有明显改善外,该种复合材料的拉伸强度增加,添加10%时增加到最大值,添加30%仍能保持原强度,冲击强度稍有增加。

   对于聚乙烯吹塑薄膜来说,是用特种方法制造的,添加到塑料中具有很好的分散性,均匀性。ABS树脂是无定形聚合物,具有聚苯乙烯那样优良的成型加工性;它具有良好的抗冲击强度,耐低温性能好,位元元伸强度高,耐蠕变性能好,承受7Mpa负荷而尺寸不起变化。因此多用它注塑成型各种低度表,电视机,收录机,手机等壳体,当然在其他领域如:纺织器材,电器零件,汽车部件,飞机部件等的应用也非常广泛。然而,人们并不满足ABS现有的使用性能,对ABS改性的研究广泛的开展,发表的有关资料也不算少。比如ABS与PVC 共混制造的汽车样本吸塑片,ABS与PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮,不但强度高,韧性大而且能够保持表面花纹的内久性。能够显著的提高共混材料的缺口冲击强度和耐撕裂强度。

    由于ABS是无定聚合物具有容纳较多填料的功能。添加改性粉体母料,既能显著地提高ABS原存的性能,又能降低成本。

三,在聚苯乙烯树脂中的应用:  

   未改性的通用级聚苯乙烯是无顶形聚合物,它硬而脆,但它具有良好的电性能,耐老化性和高的尺寸稳定性,缺点是脆性高,对环境无力开裂敏感。添加改性粉体母料能够提高冲击韧性,调节流变性,扰曲模量显著提高,抗张屈服强度也有提高,例如:添加40%改性粉体母料,扰曲模量从23800kg/cm2增加 58800kg/cm2,扩张度从336kg/cm2提高到385kg/cm2

四,在尼龙树脂中的应用聚苯乙烯

   对尼龙(聚酰胺),在工业特别注意利用这种塑胶的韧性和耐磨性。尼龙一般是硬的,类似角质,具有良好的耐磨性和高的尺寸稳定性。这些都可以通过填充剂或增强剂加以进一步提高。尼龙66的硬度,劲度,耐磨性和热变形温度在尼龙里是最高的;尼龙6以其较高的韧性著名;尼龙610吸水性较低从而尺寸稳定也较高,尼龙11冲击强度在尼龙里最高。

   在各种填料中,固状结构的滑石粉,能提高尼龙原有的好性能,改进耐磨性最重要,与金属相比未填充改进尼龙弹性模量第一,拉伸和蠕变强度低,力学性能与温度有明显的依赖关系,分子上含有吸水基因,吸水率高,制品在使用时易吸水膨胀变形,加工成形时,冷却快结晶不完全,在使用时还有结晶这就导致制品变形,甚至开裂。尼龙的上述缺点,增加改进粉体母料,能够很大的改善,改性母料有成核剂的作用,添加后能够提高尼龙的结晶速率,增大结晶度;因此特别能够提高尼龙的韧度,机械强度,硬度,热稳定性,改进制品表面质量和变形行为,对于吸嘲性,电性能,和化学性也有很好的影响。

例如:  用改性粉体母料填充尼龙6,性能如下表:
      机械性能;未填充尼龙6填充35%改性粉体母料
      拉伸强度(kg/cm2)690-790  900
      拉伸伸长(%)  4.3
      扰曲强度(kg/cm2)1087    1407
      奇曲强度(kg/cm2)2.6*104  60000
      热变形强度
      0.48mpa(℃)  185-190   212
      1.86(℃)  68-85  183

五,在聚氯乙烯树脂中的应用:

   用改性粉体填充聚氯乙烯已经非常普遍的在使用,如制造硬聚氯乙烯管材,填充量达到40%,但是聚氯乙烯的抗张强度都要降低,比如文献介绍;在100分聚氯乙烯中添加粉体,添加到7.3体积份数时,抗张强度从252kg/cm2降低到215kg/cm2;添加到13.5体积份数时,抗张强度从 250kg/cm2降低到204kg/cm2;添加到35体积份数时,抗张强度降低到150kg/cm2,但是如果将增加的粉体颗粒变小(5微米, 2500目),添加到40-50%体积份数时,可以发现材料的屈服强度甚至高于原来断裂强度,平均大小颗粒大小为5微米(2500目)的薄片型改性粉体,甚至在高含量时,对聚氯乙烯体系也能从显示增强作用。对于冲击强度,增加超强改性粉体母料,无缺口,冲击强度在15%重量份内,基本上不降低,缺口冲击强度有所降低,对于扰取模量,能够显著增加。但是,超细粉体对于添加增韧性剂的聚氯乙烯体系,如PVC/CPE,VC/ABS体系,则具有十分显著的辅强作用。例如PVC/ABS(=100/8)体系,添加超细碳酸钙,添5份时,材料的缺口冲击强度从10kg/cm2增加到25kg/cm2,拉伸强度从 29kg/cm2到28kg/cm2,添加10份时,缺口冲击强度从10kg/cm2增加到33kg/cm2,拉伸强度仍保持在28kg/cm2水平。

六,在其他树脂中的应用:

   在含氟聚合物中如聚四氯乙烯,添加填充剂能够改进蠕变强度,耐磨性,韧度,导热性,压缩强度,硬度,蠕变倾向和在高温下的热变形性。
   在聚甲醛中添加该充剂,可以使其本身韧度进一步提高。
   在聚碳酸酯中添加超细改性粉体母料,可以提高韧度。
   在聚苯硫醚中添超细改性粉体母料,可以变得较好的确加工性,较低的收缩,脱模尺寸精确和提高表面
光泽。

物理指标

产品规格:325目;白度≥85~93%;吸油量%:20~50%
          中位粒um:45um 筛除物≤2%;比表面积:3000;
          重金属石棉:无;PH值:7.5~8.5%。
产品规格:600目;白度≥85~93%;吸油量%:20~50%
          中位粒径um:45um; 筛除物≤0.1%;比表面积:8000;
          重金属石棉:无;PH值:7.5~8.5%。
产品规格:800目;白度≥85~93%;吸油量%:32~50%
          中位粒径um:8~8.5um;45um筛除物≤0.05%;比表面积:9000;
          重金属石棉:无;PH值:7.5~8.5%。
产品规格:1250目;白度≥85~93%;吸油量%:35%
          中位粒径um:6.5~7um;45um筛除物≤0.05%;比表面积:26000;
          重金属石棉:无;PH值:7.5~8.5%。
产品规格:2500目;白度≥85~93%;吸油量%:42%
          中位粒径um:3.2~3.5; 45um筛除物≤0.05%;比表面积:34000;
          重金属石棉:无;PH值:7.5~8.5%。

化学指标

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%
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