武漢現(xiàn)代高聚物的填充和增強改性

         填充和增強是對塑料進行改性的重要方法，它能擴大原有塑料的應用范圍，具有新的或特殊的功能。由于近年來新型填充、增強劑的開發(fā)，新的表面處理技術的應用，使填充和增強技術得到了進一步的發(fā)展。

         填充材料-般認為沒有增強效果，只起增量劑的作用，主要是用來降低成本。但是填充材料對樹脂也有一定的改性效果，如提高硬度、改進耐熱性和尺寸穩(wěn)定性、降低成型收縮率和熱膨脹性等。此外選擇適當?shù)奶畛洳牧?/span>(種類和形狀)并進行表面處理后，還可改進耐燃燒性、耐化學腐蝕性、電絕緣性和成型性等。

常用的填充劑有以下幾種:

      1.碳酸鈣

         碳悛鹽填充劑中最主要的是碳酸鈣，由于它價格低廉，來源豐富，主要以天然的石灰石為原料經加工而成。www.reabirc.com PP紡粘無紡布設備

         碳酸鈣的制法有機械粉碎法和化學沉淀法兩種。前法制得的產品稱重質碳酸鈣，后者稱輕質碳酸鈣。

        重質碳酸鈣由天然石灰石經機械粉碎而得，粉碎方法有干法和濕法兩種。千法是將石灰用破碎機等沖擊式粉碎機干式粉碎，再用空氣分級機分成適當顆粒度。濕法是使用輪輾機或球磨機等機械加水濕式粉碎，再用水將顆粒分級。塑料填充用的碳酸鈣大部分是使用干法制造的。粒徑2-10um,比表面積2 ~ 7m2/g。

        輕質碳酸鈣系將高質量石灰石以化學方法處理，分解后再提純沉淀而得。其中極細微活性碳酸鈣粒徑在0.1um以下，比表而積為25 - 80m/g。

        碳酸鈣在塑料中除作增量劑外，還可作為聚氯乙烯糊及不飽和聚酯的粘度調節(jié)劑。0.1um以下的極細碳酸鈣粒子如用表面處理劑（如脂肪酸、樹脂酸等)處理后，在塑料中的分散性特別好，制得的制品光澤良好，作為補強性填充劑或物理改良劑使用。

      2.滑石粉

         由天然滑石粉碎精選而得。主要成分為含水硅酸鎂。滑石粉晶體屬單斜晶系，呈六方形或菱形?；瘜W性質不活法，粉體極細軟，有滑膩感。在塑料中使用意義較大的是一種由薄片構成的白色細粉。由于滑石粉這種特殊形狀的扁平特性，使其在塑料中被認為是一種增強性填料。與碳酸鈣相比，使用扁平狀的滑石填充的復合材料，不論是處理于室溫還是高溫下，總是呈現(xiàn)較高的剛度和抗蠕變性。例如，滑石用量為40%的填充聚丙烯，其剛度為未填充聚丙烯的三倍;而填充40% 的碳酸鈣，，其剛度只為未填充的兩倍。隨著填料用量的增加，使沖擊強度下降。當然這種影響可以通過適當選擇滑石粒度、粒度分布、表面處理以及樹脂配方，使之降至最小的程度。www.reabirc.com PP紡粘無紡布設備

     3.高嶺土

        高嶺土又稱粘土，它是一種水合的硅酸鋁礦物質。有天然水合的高嶺土和經煅燒的無水高嶺土。較大粒度的高嶺土由塊狀和片狀顆粒組成，而小粒度部分幾乎均為薄片狀。

        水合高嶺土無磨蝕性，化學穩(wěn)定并具有較高的比表面積，因而使粘滯性增高。高嶺土在大多數(shù)塑料中可作調節(jié)物料的流動性以達到復合更均勻的目的。較細品級的高嶺土(特別是經表面處理過的高嶺土)可提高低玻璃化溫度熱塑性塑料的拉伸強度和模量，同時又不顯著降低其伸長率和沖擊強度。

      4.中空微球

         中空微球是指由有機材料或無機材料構成的，直徑為數(shù)十微米到數(shù)百微米的中空薄壁小球。根據(jù)構成中空微球的材料，可將中空微球分為三大類，即無機質微球、有機質微球和金屬微球。

         無機質微球的材料有:氧化鋁、二氧化硅、玻璃、陶瓷質、硅酸鈉、硎酸鹽等。

         有機質微球的材料有天然有機物如大豆蛋白、纖維素衍生物、天然膠乳;合成有機材料有酚醛樹脂、脲素樹脂、聚乙烯醇、聚酰胺等。www.reabirc.com PP紡粘無紡布設備

         金屬微球由金屬材料如鎢等構成。

         中空微球的制造方法可以將原料熔融，利用其粘度和表面張力，通過空氣噴射的方式形成包有空氣的中空球體。

        這類填充劑的普遍特點是相對密度低、耐熱、耐化學侵蝕、導熱率和導電率低、化學活性低。中空微球主要用在以下幾個方面:

         (1)利用其密度小、強度大的特點作海洋開發(fā)用的各種浮力材料，合成木材，合成大理石，水泥和耐火物的輕質骨架材料。

         (2)利用其耐熱性，絕緣性以及密度小的特點，可用它填充環(huán)氧、酚醛清漆制成“阿波羅”的絕熱罩，它是一種蜂窩式結構，可以保護宇航員返回大氣層。

         (3)利用吸著性可以制造油捕集材料、過濾用材料。

       5.木粉

          木粉主要是由松樹、楊樹等軟質木材除去樹皮、樹節(jié)后經機械粉碎研磨而得。各種木材磨成的細粉，粒度可分為15~30日，30~50目， 50~80目， 80目以上等不同的等級。

          木粉可作酚醛、脲醛、三聚氰胺和聚氯乙烯等塑料的填充劑、所得制品的電性能優(yōu)異，耐沖擊，但色調、耐水性、耐熱性稍差。www.reabirc.com PP紡粘無紡布設備

      6.石棉

         石棉是一-類水合金屬硅酸鹽的總稱。根據(jù)其化學成分和晶體結構，可分為溫石棉和青石棉兩類。溫石棉是鎂的硅酸鹽，纖維長且強度和撓性大:青石棉包括鎂、鐵、鈣、鈉的硅酸鹽，纖維較短或呈粉狀。石棉具有耐熱、耐酸和耐鹽等優(yōu)良性能，化學性質不活潑，是熱和電的不良導體。

         熱塑性塑料中使用石棉的主要優(yōu)點是可以大大增強模量，提高熱變形溫度并顯著降低熱膨脹系數(shù)。熱固性樹脂中使用石棉時，可顯著地提高彈性模量和撓曲強度。使用石棉的主要缺點是使沖擊強度下降，但如果將石棉纖維加以特殊處理，此缺點可減低到最小程度。