非金属行业改性粉体母粒的应用

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，流体泵件等，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%