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滑石粉在塑料改性中不仅起到降低成本的作用,同时具有显著的增强效果,但并不是所有滑石都有增强效果。
研究课题:滑石粉
滑石粉在塑料改性中不仅起到降低成本的作用,同时具有显著的增强效果,但并不是所有滑石都有增强效果。增强效果随着产品品位的不同,差异非常明显。且塑料种类不同、性能要求不同、加工设备不同,很难给用于塑料工业的滑石粉提出统一、具体的标准。
塑料工业选择滑石粉的总体原则是:尽量使用粒度相适应的滑石产品,产品并不是越细越好,也不是硅含量越高越好,但滑石原料、粒径分布必须稳定,以保证塑料产品质量的稳定性。
鉴于滑石矿的多样性,改性塑料厂家在选择滑石粉过程中建议与滑石粉厂商多沟通交流,选择合适的型号,以取得最佳效果。具体选择产品时,至少应考虑滑石本身的“四度”,即:纯度、白度、片度、细度。

图一:衡量滑石品位四度
纯度
纯度指产品的滑石含量,滑石化学成分是水合硅酸镁。自然界和工业生产中滑石都含有杂质,工业中100%的纯滑石产品是不存在的。毫无疑问,滑石纯度越高,其增强效果越好。滑石中的某些杂质对塑料产品的性能有非常明显的影响,例如:滑石中的碳酸盐影响塑料热稳定性,金属铁和重金属影响塑料的抗老化性等。对滑石纯度的辨别,用于科学研究的建议使用XRD+物相分析,而工业生产中一般通过检测烧失量推定滑石的纯度。
白度
滑石粉的白度有狭义和广义两种。狭义的白度指的是滑石粉的干白度,可用蓝光白度R457、Y、L*、甘茨白度、亨特白度来表述。

图二:滑石粉测试湿白度体现的展色性
广义的白度则包括干白度、湿白度和色相。湿白度是滑石粉加入数量适宜的DOP(邻苯二甲酸二辛脂)后测得的白色亮度L值,滑石的一个缺点是混炼后使塑料的颜色或多或少地变暗,这是限定滑石粉在塑料中广泛应用的一个重要因素。
片度
滑石对高分子化合物产品显著的增强效果主要来自于其特殊的片状结构。滑石粉的片状结构越完整,其增强效果越明显。影响产品片状的两个主要因素是:滑石纯度、粉体的加工。

滑石中的杂质都不具备片状结构,即滑石越纯,杂质越少,片状结构越好。此外,在微细化的加工过程中,采用不同的加工方法,产品的片状结构保持情况也不同,不恰当的加工工艺会破坏滑石的片状结构。
细度


图四:不同细度的粒径分布
微细化是滑石产品发展趋势,产品越细,其增强效果越好,但同时粒子的表面能增大,容易团聚,分离困难,价格也高。因此需要按照自身的技能水平和现实需要来选择适当细度的产品,并没必要越细越好。
评价一个产品时,其平均粒径不单要符合要求,更重要的是粒度分布应尽量窄,大颗粒尽量少,产品要尽量做到每一批次的粒度分布都相同,这在生产过程中难度是非常大的。在滑石粉的高端产品中,控制粒度分布,粗颗粒的数量是一个非常关键的技术。
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