解聚剂及无机粉体材料在塑料改性中作用研究马世鹏.doc

解聚剂及无机粉体材料在塑料改性中作用研究 马世鹏 宝鸡云鹏塑料科技有限公司 （721006） 摘要：本文简述了解聚剂及无机粉体材料在塑料改性中的作用及研究，填充改性，填料表面结构，母料，三种填充作用机理，不同纳米无机粉体改 性途径，方法，效果，具体实例说明。 关键词：解聚剂 无机粉体 改性塑料 纳米 1.前言 目前,在高速发展信息技术、能源技术同时,材料技术也得到了迅速发展。随着高新技术、高新产品的不断出现,对材料的质和量提出了更高标准的要求,于是人们就开始研究、制造和生产新型材料,以适应社会的需求。 与其他材料相比,塑料材料具有质量轻、耐腐蚀、比强度高、电性能优异、容易加工成型各种外观美丽、色彩鲜艳的制品等特点,因而作为一种新型材料，是材料工业赖以发展的不可缺少的重要组成部分,而且目前是材料工业中高新技术最活跃的领域,其发展速度远远超过了其他行业,已名列前茅。 目前,塑料材料的应用领域正逐步扩大,已涉及到国民经济的各个方面,乃至人们的日常生活,如以塑料代替术材、钢材、铝材、铜材、陶瓷、玻璃、皮革、纸张、漆器、橡胶、石器和花、草、树木等,然而塑料材料还有些独特优点也是其他材料所不能代替的,例如塑料农用大棚膜、地膜；人造卫星、宇宙飞船、火箭等的大部分材料。还能制成功能性塑料产品,如导电塑料、压电塑料、屏蔽塑料、磁性塑料、生物塑料、光学塑料、液晶塑料等。 塑料改性可分为物理改性和化学改性，物理改性分为填充改性，其中又分出来增强改性、共混改性；化学改性分为接枝共聚改性、嵌段共聚改性、交联改性（又分为辐射交联、化学交联）、冷等离子体改性等。 2. 填充改性 填充改性是指：在塑料成型加工过程中，加入无机或有机填料（填充剂），不仅能使塑料产品价格大大降低，对产品的销路起促进作用，而且更重要的是能显著改善制品的某些性能。 例如能克服塑料制品的低强度、不耐高温、低刚度、低硬度、易膨胀性、蠕变性、耐摩擦性、耐环境老化性等。 所以填料既有增量作用，又有改性效果，当然并非所有填料都能起到上述某一作用的。有些填料具有活性，结构形态特殊，能起到补强作用，可显著提高制品的强度，例如200目以上的木粉添加到酚醛树脂中，在50﹪以内的范围内（质量数）能起到提高强度的作用，超过50﹪的填充量则强度降低。 有的填料则不是这样，添加后起到稀释作用，降低了机械强度（如拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等），如500目的普通碳酸钙添加到聚氯乙烯树脂中就是这样，这种填料则称为惰性填料，但换成1250目或2500目超细碳酸钙后，或者采用纳米级碳酸钙则起到了提高强度的作用。合适的填料、助剂、不同配方、专用设备调整工艺参数等采用相应的措施来克服。 无机粉体填料目前应用面很广，其种类也很繁多。 补强级无机粉体填料有：云母粉，滑石粉，硅灰石粉等，但必须要高纵横比的才行，一般来说，纵横比应大于100时效果才比较明显，若能接近200或300的话，效果会非常显著。但是材料成本会大大提高。 例如：天然硅灰石具有β型硅酸钙的化学结构,是针状、棒状、粒状各种形状粒子的混合物，热膨胀系数为6.5×10／度，吸油、吸水少，化学稳定性能及电绝缘性能较好，成本低廉。将天然硅灰石粉碎、分级、精制而成，即可作为塑料填充母料用，但若塑料填料要求性能较高时，可用合成方法制备的硅灰石，即将二氧化硅和氧化钙进行加热反应制备。用化学反应合成的硅灰石其结构为α型硅酸钙，a型硅酸钙一般具有粒状形态，增强效果差些。 其化学式为ＣaＳiＯ3，长径比为15：1，化学成份为：ＳiＯ2 50.9％、ＣaＯ 46.9％、Ａl2Ｏ3 0.52％、ＭgＯ 0.1％、烧失量0.9％、其他0.7％，属于一种短纤维型填料。 硅灰石不仅用于塑料填充母料，因它对塑料具有一定的补强作用，还可用于增强尼龙、聚丙烯、聚酯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯硫醚、ＡＢＳ等，作为增强母料用。 一般的无机粉体填料，若不进行表面处理的话，基本上没有补强作用，如碳酸钙，高岭土，二氧化硅（天然物，不是人工合成的白碳黑），二氧化钛，赤泥，粉煤灰，硅藻土，玻璃微珠，硫酸钡，硫酸钙，滤泥，污泥，灰泥，油页岩灰，斜发沸石，叶腊石粉，硅酸铝，菱苦土，石英粉等等。 塑料母料是一种新型塑料成型加工助剂，由于母料助剂的出现，对推动塑料工业的迅猛发 展起了很大作用，其主要特点是：可以简化生产工艺过程； 原料混合方便，混炼质量均匀，提高生产效率及制品性能指标；减少粉尘飞扬及对设备的磨损；降低制品在换色时清洗螺杆的用料量；延长原料储存的保质期等。 色母料：用于染色用；填充母料，替代各种填充剂，填充各种树脂；专用母料，如专用于作薄膜制品，专用于作电线、