塑料填充的正面改性效果

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：填料中二氧化硅的含量越高，刚性改性效果就越明显。所以称为填料的特殊改性性能，是因为有的填料有、有的填料没有这些改性功能，对同一种填料不同条件下可能有、可能没有改性功能。无机填料达到一定细度后，填料表面包覆处理得好、复合体系中添加相容剂后，可以改善复合材料拉伸强度和冲击强度。⑥优化复合材料的其他性能：成核剂作用，当滑石粉的粒度小于1μm时，在PP中可以起到无机成核剂的作用。

①提高复合材料的刚性：具体体现在弯曲强度、弯曲模量、硬度等性能指标上。填料中二氧化硅的含量越高，刚性改性效果就越明显。各类填料刚性改性大小依次为二氧化硅（提高120%）＞云母（提高100%）＞硅灰石（提高80%）＞硫酸钡（提高60%）＞滑石粉（提高50%）＞重质碳酸钙（提高30%）＞轻质碳酸钙（仅提高20%）。具体举例见表3-1所示，弯曲模量随滑石粉含量增加而提高。

②提高复合材料的尺寸稳定性：具体体现在降低收缩率、降低翘曲、降低线膨胀系数、降低蠕变、增加各向同性程度，尺寸稳定效果大小依次为球形填料＞颗粒填料＞片状填料＞纤维状填料。具体举例见表3-1所示，成型收缩率随滑石粉含量增加而下降。

表3-1 不同含量滑石粉（1250目）PP复合材料的性能

③提高复合材料的耐热性：具体性能指标为热变形温度，具体举例见表3-1所示，热变形温度随滑石粉含量增加而提高。

④提高复合材料热稳定性：无机粉体可以不同程度吸收促进分析物质，从而降解热分解程度。

此外，无机填充还可以提高复合材料耐磨性、提高硬度等。

所以称为填料的特殊改性性能，是因为有的填料有、有的填料没有这些改性功能，对同一种填料不同条件下可能有、可能没有改性功能。

①提高复合材料拉伸和冲击性能：无机粉体并不能总是提高复合材料拉伸和冲击性能，只有在达到特殊条件才可以提高，而且提高幅度也并不大。无机填料达到一定细度后，填料表面包覆处理得好、复合体系中添加相容剂后，可以改善复合材料拉伸强度和冲击强度。不同填料品种的改善效果不同，对冲击强度玻璃微珠＞硫酸钡＞轻质碳酸钙＞重质碳酸钙＞滑石粉，对拉伸强度硅灰石＞滑石粉＞重质碳酸钙＞轻质碳酸钙。

②改善复合材料的流动性：绝大多数无机粉体都可以提高复合材料的流动性，但滑石粉却降低复合材料的流动性。具体举例见表3-1所示，复合材料熔体流动指数（g/10min）随滑石粉含量增加而略有下降。

③改进复合材料光学性能：无机粉体可以提高复合材料的遮盖性、消光性和散光性，如钛白粉就是典型的遮盖力最强的无机颜料。

④提升复合材料燃烧环保性能：一是无机粉体材料可以使复合材料燃烧透彻，原因为燃烧时会产生裂缝，增加氧气接触面积；二是无机粉体在复合材料燃烧时可以吸收部分毒气体，降低毒气排放量；三是无机粉体提高了复合材料的热传导性能，使燃烧更加迅速，缩短燃烧时间。

⑤促进复合材料的阻燃性：并不是所有的无机粉体对阻燃都有所帮助，只有含硅元素的无机粉体有助于阻燃性提高，可以作为阻燃协效剂。具体原因在含硅材料燃烧时可以在燃烧物表面形成阻隔层，减少氧气接触材料表面的概率，具体含硅填料品种如滑石粉、硅灰石、云母、硅藻土、分子筛、白炭黑等。而碳酸钙、硫酸钡等非含硅无机粉体反而影响阻燃性发挥，原因为含有碳酸钙的复合材料在燃烧时会因树脂膨胀而产生缝隙，从而增加复合材料接触氧气的机会。例如，含有30%碳酸钙的聚乙烯复合薄膜燃烧时间为4s，而纯聚乙烯薄膜的燃烧时间为12s，两种相差3倍之多。

⑥优化复合材料的其他性能：成核剂作用，当滑石粉的粒度小于1μm时，在PP中可以起到无机成核剂的作用。阻隔红外线作用，本身含有硅的无机粉体如滑石粉、高岭土、云母都具有良好的红外线和紫外线阻隔性能。透过X射线功能只有硫酸钡具有，可以用于医学上钡透视的显影剂。表面性能提高，可以改善复合材料的电镀性、开口性和印刷性能。热传导性能，可以提高复合材料的导热系数。

塑料填充的正面改性效果

相关推荐