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塑料改性中如何選擇合適的無(wú)機(jī)填料?

2021-09-25
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       無(wú)機(jī)填料的選擇應(yīng)綜合考慮制品的性能、成型工藝和成本等幾方面因素。主要可以從無(wú)機(jī)填料的吸油值、顆粒度大小和分布、填充量、相對(duì)密度、觸變性、填料價(jià)格等都會(huì)影響到填料的選擇。
1、吸油值
      吸油值也稱樹(shù)脂吸附量,表示填充劑對(duì)樹(shù)脂吸收量的一種指數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,大多數(shù)填料用吸油值這個(gè)指標(biāo)來(lái)大致預(yù)測(cè)填料對(duì)樹(shù)脂的需求量。顆粒相同的填料,帶空隙的比不帶空隙的填料顆粒吸油值要髙,所以油吸附量小的填料在樹(shù)脂中的用量就可增加。吸油值對(duì)選擇填料具有一定的指導(dǎo)意義,它直接影響到模塑料的成本和加工性能。填料吸油值大,有可能會(huì)"吃掉"幾倍甚至幾十倍于自身價(jià)格的樹(shù)脂,這無(wú)形中提髙了物料的成本。
      吸油值上升,樹(shù)脂的黏度隨即上升,這會(huì)嚴(yán)重影響其對(duì)釬維的浸漬,甚至?xí)淖兡K芰系牧髯冃阅?,使其成型工藝性能變差。所以,為提高填料在模塑料中的含量。所選擇的填料以較低的吸油值為好。
     為了降低填料對(duì)樹(shù)脂的吸濕性,提高填料的使用量,應(yīng)該對(duì)填料進(jìn)行表面處理。例如,滑石粉表面可涂一層硬脂酸、硬脂酸鋅或偶聯(lián)劑等。


2、顆粒粒徑和粒度分布
       對(duì)于填料顆粒度的要求有兩項(xiàng):一是平均顆粒度粒徑;二是顆粒粒徑分布。—般平均顆粒度以5um左右為好,最大顆粒度不宜超20um,顆粒表面應(yīng)光滑。超過(guò)20um的顆粒會(huì)給制品性能造成不良影響。
       填料的顆粒大小與吸油值有一定的關(guān)系。顆粒較大、平均顆粒為8um填料的總表面就較小,吸油值亦較低,易被樹(shù)脂所浸潤(rùn),可以有很高的加入量,如碳酸鈣、二氧化硅和粗的滑石粉等。較細(xì)的填料、平均顆粒為5um或更小的填料有高表面積和吸油值,對(duì)給定填料量的樹(shù)脂系統(tǒng)的黏度增加大,加入量必然少,如高嶺土、細(xì)滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣等。


        圖例中編號(hào)為137屬于氣流的粉體,編號(hào)185為立磨粉體,在粒徑分布上,137的理解分布跨度窄,粒徑分布均勻,立磨的粉體185的粒徑分布寬,粉體的顆粒大小區(qū)間跨度寬。
       顆粒的粒徑分布對(duì)填料應(yīng)用也有重要的影響。如果填料顆粒尺寸分布較寬,那么較小顆粒可以嵌人中等大小顆粒中,而中等大小顆粒又能同樣地嵌入較大顆粒中,從而使填料可以排列得比較緊密,這樣只要最小量的樹(shù)脂便可填滿顆粒間的空隙。在顆粒間充以適量的樹(shù)脂(不要太多,以免顆粒分開(kāi)),在經(jīng)濟(jì)上是最劃算的,同時(shí)還可獲得最佳的力學(xué)性能。




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