超细矿物填料在塑料中的作用

矿物填料在塑料中发挥作用的方面很多几乎可影响塑料的产品设计、性能及生产工艺的全过程。目前填料矿物发挥作用的重心发生了明显的变化即从早先的降低成本型向改善产品性能方面转变使填料矿物本身功能化具有降低成本和定向改性的双重作用效果。

1、降低成本增大容量:利用矿物填料取代部分塑料基体物质。

2、增强、补强作用:矿物的活性表面可与若干大分子链相结合与基体形成交联结构。矿物交联点可传递、分散应力起加固作用而且产品的硬度、强度会明显提高。例如矿物表面施以偶联剂产品的撕裂强度会明显提高;纤维状矿物则可提高塑料制品的抗冲击强度。矿物填料的硬度高低与塑料产品的抗压强度呈正相关。另外矿物还可改变热塑性塑料的粘性并减小蠕变程度等。颗粒弥散补强作用与粉体粒度有极为密切的关系。

3、调整塑料的流变性及橡胶的混炼胶性能(如可塑度、粘性、防止收缩、改进表面性能等)和硫化性能。

4、改变塑料的化学性质如降低渗透性;改变界面反应性、化学活性、耐水性、耐候性、防火阻燃性、耐油性等以及着色、发孔、不透明性等。

5、改善热性能:提高热畸变温度降低比热提高导热系数等。

6、改进电磁功能：不降低塑料电学性质同时提高耐电弧性赋予塑料产品以磁性等。填料矿物在塑料中发挥作用的优劣很大程度上依赖于矿物粒度分布和矿物颗粒与基体间的粘结力。显然其它性质也有要求这些性质的具体数值取决于产品的最终设计性能指标。如耐分散温度的提高不能用白垩这样的球状填料而常用纤维增强材料。当然滑石、云母这样的片状矿物也会对塑料的上述性质有改良作用。由于矿物性质的多样性使矿物在基体中发挥的作用与功能往往是多方面的;同样由于不同矿物填料性质的相似性使矿物填料的选用有较大的优化余地。

（二）超细矿物填料的选择选择矿物填料时要考虑许多因素例如:

①价格(包括改性后的售价)低于树脂且有足够来源;

②无毒、无刺激性、无味不与基体或添加剂发生有害反应;

③工艺性好如易于润湿、分散粘度和流变性好;

④稳定性好;

⑤有利于改进复合材料的性能。

对于某一具体的产品和矿物填料品种来讲还要考虑如下因素:

①最佳粒度分布;

②矿物表面的催化活性;

③分散性与粘结性;

④混炼性等。


（三）矿物填料的品种和用量是由聚合物基体和矿物种类共同决定的;填料矿物的作用功能多重化定向改性的效果已超过降低成本的最初效果;矿物填料的技术要求随工艺、设备、产品性能的要求而变化;超细矿物粉体的附加效应给组合 混合(组混)多功能矿物填料提供了更多的技术和优选方式上的多样性;矿物超细粉体性能的定量表征将使多功能粉体直接进入产品的体系和特别效应设计。

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