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高抗冲PP滑石粉复合材料的研究

高抗冲PP滑石粉复合材料的研究
高抗冲PP滑石粉复合材料的研究

PP+20%滑石粉填充

SABIC? PPcompound 37T1020 聚丙烯共聚物 Saudi Basic Industries Corporation (SABIC) Technical Data 产品说明 SABIC? PPcompound 37T1020是一种聚丙烯共聚物(PP Copoly)产品,含有的填充物为20% 滑石填料。它可以通过注射成型进行加工,在欧洲有供货。 典型应用领域为:汽车行业。特性包括:? 冲击改性? 高流动性? 共聚物? 良好的刚度? 耐冲击总体材料状态资料 1 ? 已商用:当前有效 ? Technical Datasheet (English) ? Saudi Basic Industries Corporation (SABIC)? SABIC? PPcompound 搜索 UL 黄卡供货地区? 欧洲 填料/增强材料添加剂? 滑石填料, 20% 填料按重量? 冲击调节器? 改良抗撞击性? 刚性,良好? 共聚物? 抗撞击性,良好特性? 流动性高 用途? 汽车领域的应用? 颗粒料? 汽车内部零件形式加工方法 ? 注射成型 物理性能额定值 单位制测试方法密度 1.04 g/cm313 g/10 min 1.0 %ISO 1183熔流率 (230°C/ 2.16 kg)收缩率 (24小时)机械性能 ISO 1133内部方法额定值 单位制测试方法 拉伸应力 ISO 527-2/5/50 屈服, 3.20 mm, 注塑断裂, 3.20 mm, 注塑28.0 MPa 25.0 MPa 45 %拉伸应变 (断裂, 3.20 mm, 注塑)弯曲模量 3 (注塑) ISO 527-2/5/50ASTM D790测试方法2350 MPa 额定值 单位制 6.3 kJ/m218 kJ/m2冲击性能 简支梁缺口冲击强度 (23°C, 注塑)简支梁缺口冲击强度 (-40°C, 注塑)悬壁梁缺口冲击强度-20°C, 注塑ISO 179/1eA ISO 179/1eU ISO 180/4A 3.0 kJ/m23.5 kJ/m25.7 kJ/m2额定值 单位制 710°C, 注塑23°C, 注塑硬度 测试方法支撐硬度 (邵氏 D, 注塑)热性能 ISO 868额定值 单位制110 °C 测试方法热变形温度 (0.45 MPa, 未退火)维卡软化温度ISO 75-2/B ISO 306/A ASTM D696 145 °C 线形膨胀系数 - 流动-30 到 30°C 8.0E-5 cm/cm/°C 1.1E-4 cm/cm/°C 23 到 80°C 1 / 3

滑石粉在塑胶行业的应用

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新技术的基础技术之一。所谓粉体技术包括两个方面,一是粉体粒子的设计和制造技术,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,发挥它独特作用。超细目滑石粉母料添加到塑料里,可显著提高塑料制品的刚性和耐蠕变性、硬度和耐表面划伤性、耐热性和热变形温度,相当细度的滑石粉亦能提高塑料制品的冲击强度。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: 滑石粉常用于填充聚丙烯。滑石粉具有薄片构型的片状结构特征。因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中,加入超细滑石粉母料不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、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滑石粉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,细化晶粒,亦能提高聚丙烯的透明性。填充20%和40%超细目滑石粉的聚丙烯复合材料,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能。例如:添加40%的超细目滑石粉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,聚丙烯添加滑石粉母粒的复合材料被用于风扇罩、加热器罩、导管、蓄电池防热板、流体泵件

等;在飞机工业中,用于冰箱门衬垫、加热器及真空泵罩、洗涤机搅拌器;在电气工业中,用于注塑成型各种仪表壳体和电气元件等。 二、在聚乙烯树脂中的应用: 滑石是天然硅酸镁,有四种粒型:纤维状、层状、针状和标准型(冻石型)。但只有层状在工业上得到应用。滑石的层状夹心状结构,每一层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滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料,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、挠曲模量和扭曲模量;提高挠曲强度;降低在常温和高温下下蠕变倾向;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胀系数;改进导热性;提高模塑件的表面硬度及光洁度;提高聚乙烯的机械强度。例如:用超细滑石粉(1250目、2500目)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%时仍能保持原强度,冲击强度稍有增加。对于聚乙烯吹塑薄膜来说,填充超细滑石粉母料比其他填料好,易成型、工艺性好。而且,该种薄膜可使氧气透过率降低80%,特别适合包装含油食品,如花生米、蚕豆等,长期保持不出油、不变质:该种薄膜可使水蒸气透过率降低70%,具有很好的防潮性,很适合作地下土工防潮布,也适用于包装如火腿、肉肠、乳酪等食品。 三、在ABS树脂中的应用: 用特种方法制造的超细滑石粉母料,添加到塑料中具有很好的分散性、

滑石粉特性

中文名称:滑石粉 英文名称:Talc 别名名称:滑石一水硅酸镁超微细滑石粉水合硅酸镁超细粉含水硅酸镁法兰西 白粉 更多别名:Talc super fine Talcum French chalk Hydrous magnesium silicate Steatite talc Nonfibrous talc 分子式:3MgO·4SiO2·H2O 分子量:379.29 物性数据: 1. 性状:白色粉末 2. 密度(g/mL,25/4℃):2.7~2.8 3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定 4. 熔点(oC):800 5. 沸点(oC,常压):未确定 6. 沸点(oC,5.2kPa):未确定 7. 折射率:未确定 8. 闪点(oC):未确定 9. 比旋光度(o):未确定 10. 自燃点或引燃温度(oC):未确定 11. 蒸气压(kPa,25oC):未确定 12. 饱和蒸气压(kPa,60oC):未确定 13. 燃烧热(KJ/mol):未确定 14. 临界温度(oC):未确定 15. 临界压力(KPa):未确定 16. 油水(辛醇/水)分配系数的对数值:未确定 17. 爆炸上限(%,V/V):未确定 18. 爆炸下限(%,V/V):未确定 19. 溶解性:不溶于水。

毒理学数据: 皮肤/眼睛刺激数据(人类):300 ug/3D (Intermittent)REACTION SEVERITY : Mild 致肿瘤数据数据(小鼠):18 mg/m3/6H/2Y-I 滑石:粉尘吸入,眼睛及皮肤接触。反复大量的吸入会造成肺结疤,出现呼吸短促、咳嗽,可致残和死亡。眼睛接触后会引起刺激,造成眼睛的严重损害。X光胸透异常。 分子结构数据 1、摩尔折射率:无可用的 2、摩尔体积(m3/mol):无可用的 3、等张比容(90.2K):无可用的 4、表面张力(dyne/cm):无可用的 5、介电常数:无可用的 6、极化率(10-24cm3):无可用的 7、单一同位素质量:377.817456 Da 8、标称质量:378 Da 9、平均质量:379.2657 Da 计算化学数据 1、疏水参数计算参考值(XlogP): 2、氢键供体数量:0 3、氢键受体数量:12 4、可旋转化学键数量:0 5、互变异构体数量: 6、拓扑分子极性表面积(TPSA);253 7、重原子数量:19 8、表面电荷:-2 9、复杂度:18.8 10、同位素原子数量:0 11、确定原子立构中心数量:0 12、不确定原子立构中心数量:0 13、确定化学键立构中心数量:0 14、不确定化学键立构中心数量:0 15,共价键单元数量:7 性质与稳定性

粉体改性剂对滑石粉表面改性方法及作用

粉体改性剂对滑石粉表面改性方法及作用 滑石粉是一种层状含水镁硅酸盐,其表面含有亲水基团,且具有较高的表面能,作为无机填料与有机高聚物分子材料之间在化学结构和物理形态上有着很大的差异,缺少亲和性,使之滑石粉与聚合物之间混合不均匀、粘合力弱,导致制品的力学性能降低。为此,必须对滑石粉进行表面改性处理。 滑石粉表面改性的机理是利用某些带有两性基团的小分子或高分子化合物对进行复合的物质中的一种或两种进行表面改性,使其表面由憎水变为亲水,目的是使两种物质与树脂更好地相结合。 1、表面覆盖改性法

表面覆盖改性法是将表面活性剂或粉体改性剂覆盖于粒子表面,使表面活性剂或粉体改性剂以吸附或化学键的方式与粒子表面结合,使粒子表面由亲水变为疏水,赋予粒子新的性质,使粒子与聚合物的相容性得以改善。 该方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解为:针对滑石粉与聚合物亲和力不高的缺点,将带有两性基团的表面活性剂覆盖粒子上,亲水基团朝向粒子表面,亲油基团朝向外面,这样与聚合物结合时就有好的相容性,达到改性目的,扩大滑石粉的应用范围。 2、机械化学法 机械化学法是通过粉碎、摩擦等方法将比较大的粒子变得较小,使粒子的表面活性变大,即增强其表面吸附能力,简化工艺的同时还可以降低成本,同时更易控制产品的质量。超细粉碎是物料深加工的重要手段,其主要目的是为现代工业提供高性能的粉体产品。此过程不是简单的物料粒度减小,它包含了许多复杂的粉体物质性质和结构的变化、机械化学变化。 滑石粉经搅拌磨超细粉碎后,表面活性增强,热效应改善,白度提高,粉体性质变化与超细粉碎过程的热力学特性密切相关。 3、外膜层改性法 外膜层改性是在粒子表面均匀地包覆一层聚合物,从而赋予粒子表面新的性质。 用澳达粉体表面改性剂对无机粒子滑石粉进行表面处理,与常规的滑石粉粒子填充物相比,包覆后的滑石粉填充高分子材料后,其最大拉伸强度、冲击强度均明显提高,提高率分别达到136%和162%,可作为新型强韧型填充改性剂用于PVC电缆料。 4、局部活性改性 局部活性改性利用化学反应在粒子表面接枝上一些可与聚合物相容的基团或官能团,使无机粒子与聚合物有更好的相容性,从而达到无机粒子与聚合物复合的目的。

滑石粉的表面改性及其对填充PP性能的影响

滑石粉的表面改性及其对填充PP性能的影响 项素云田春香孙彩霞 (大连理工大学,辽宁大连116012) 摘要:滑石粉的表面改性处理,对提高与改善填充塑料的性能至关重要。本文报道采用钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯等偶联剂,对滑石粉等填料进行表面改性处理的研究结果,通过接触角、活化率、吸油量等实验方法对改性效果进行了研究,其结果有助于筛选偶联剂。通过红外光谱、DSC扫描、电镜等手段研究滑石粉等填充PP的结晶性能、结晶行为、微观结构,说明滑石粉在填充PP中的改性机理与对性能的改善。 1 偶联剂作用机理 滑石粉的表面有亲水性基团,并呈极性,而多数塑料有疏水性,两者之间的相容性差;同时,越细的滑石粉,加工过程中越易于团聚而最终影响填充塑料的性能。因此,为了改善两者之间的界面结合,必须采用适当的方法对滑石粉进行表面改性,也称为表面活化处理。 应用偶联剂处理填料的改性方法是应用最广、发展最快的一种技术。偶联剂的分子中通常含有几类性质和作用不同的基团,其功能是改善填料与聚合物之间的相容性,从而增强填充复合体系中组分界面之间的相互作用[1]。作用机理最早且比较完善的一种理论是化学键理论,该理论认为偶联剂分子中的一部分基团与无机填料表面的化学基团反应,形成强固的化学键合,而另一部分基团有亲有机物的性质,可与有机高分子反应或形成物理缠结,从而在无机相和有机相之间起了连接的桥梁作用,把两种不同性质的材料牢固的结合起来[2]。 目前偶联剂品种很多,如硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、铝钛复合类、硼酸酯类、稀土类及硬脂酸盐等。偶联剂的选择应综合考虑填料表面结构、性质,偶联剂酸碱性、中心原子的电负性、几何结构和空间位阻等因素[3]。 偶联剂的用量一般都有最佳用量,低于此值,填料活化处理不彻底;而高于此值,填料表面会形成多层物理吸附的界面薄弱层,从而造成制品强度下降。所谓最佳用量,按经典理论即是处理剂在填料颗料表面上覆盖单分子层的用量[4]。 本文主要研究钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯等偶联剂对滑石粉等填料表面改性,通过几种方法评价活化效果,确定最佳偶联剂类型及其用量;并对滑石粉填充聚丙烯的性能与结构进行了研究。

各种滑石粉地种类及全参数

各种滑石粉的种类及参数 涂料级滑石粉 & 油漆级滑石粉 特点: 白度高,遮盖力强。 用途: 具有化学惰性,低吸油量, 可以改善涂料的分散性。主要应用于内、外墙等建筑涂料。 规格表 规格Unit A121 A120 B111 B101 W100 W101 C121 比表面m2/g 0.70 0.70 0.70 0.50 0.50 0.40 0.35 平均粒度um 2.30 2.30 2.30 4.00 4.00 5.75 8.50 最大粒径um 7 7 7 10 10 16 25 白度% 96 96 96 95 95 95 94 二氧化硅% >58 >60 >60 >61 >61 >63 >63 氧化镁% >28 >30 >30 >30 >30 >31 >32 PH值- 9.00 9.00 9.00 9.00 9.00 9.00 9.00 水份% 0.5 0.40 0.40 0.35 0.35 0.30 0.30 DOP吸收量ml/100g - 90 80 80 78 70 60 吸油量ml/100g - 78 75 75 70 55 52 体积密度g/ml - 0.16 0.17 0.18 0.19 0.31 0.36 325目筛残余量% 0 0 0 0 0 0 0 包装净重kgs 25 25 25 25 25 25 25 橡胶级滑石粉 & 塑胶级滑石粉 特点: 高温煅烧後白度增强,密度均匀,光泽度好,表面平滑,细腻。 用途: 用於制造电瓷、无线电瓷、各种工业陶瓷、建筑陶瓷、日用陶瓷和瓷釉等。 特点: 湿白度高, 色相单一。增加产品形状的稳定性,提高产品耐蠕变性和耐冲击强度。

塑料填充剂简介及滑石粉和碳酸钙作为塑料填充材料的应用与影响

塑料填充剂简介及简述滑石粉和碳酸钙作为塑料填充材料的应用与区别 填充剂一般都是粉末状的物质,而且对聚合物都呈惰性。配制塑料时加入填充剂的目的是改善塑料的成型加工性能,提高制品的某些性能,赋予塑料新的性能和降低成本。 1、碳酸钙 重质型由白垩、贝壳、石灰石等天然物质经机械粉碎而制得的,粒径在2~10μm。近年利用湿法、球磨、气流粉碎等,已使重质碳酸钙(滑石粉等也同样)粒子加工得更细(<10μm),与轻质者相近,使用后对塑料得加工性能及物理力学性能均不致有较大得下降。 轻质型由无机合成后沉降而得,粒径在0.1μm以下 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等。提高制品耐热性、硬度、降低收缩率、降低成本。遇酸易分解,故不宜用于耐酸制品中,细粒者,在制品中分散较好,但比容积较大,应进行适当得表面处理,使之在制品中分散良好。 2、粘土、硅酸盐类粘土、高岭土(陶土、瓷土)、硅灰石基 来源由天然物质精制,煅烧,粉碎得 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,改善加工性能,降低收缩率,提高制品耐药性、 耐燃、耐水性及降低成本,煅烧陶土可提高制品介电性能。 3、滑石粉 来源由硅酸镁研磨成,成片状 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,提高制品刚性,尺寸稳定性、高温儒变性、耐化 学腐蚀及降低摩擦因数。 4、石棉 来源由含镁、铁、钙、钠等的硅酸盐制成,呈纤维状 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,提高制品刚性,尺寸稳定性、高温儒变性,但因 其毒性,近年使用量下降。 5、云母 来源由含铝硅酸的钾、镁、铁等盐类制成,呈片状 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,提高制品耐热性、尺寸稳定性、介电性能,多用 于电绝缘制品中。 6、炭黑 来源由天然气、石油不完全燃烧或热裂解得。有接触法、炉法、热裂法等多类 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等。常兼具着色剂、光屏蔽剂作用,以提高制品导热、导电性能。 7、二氧化硅(白炭黑) 来源沉淀法粒径20~40nm,含水10%~14%,气相法粒径10~25nm,含水量 <2%。 作用用于聚氯乙稀、聚烯烃、不饱和聚酯、环氧树脂等。提高制品介电、抗冲击 性能,可作树脂流动性调节剂。 8、硫酸钙(石膏)、亚硫酸钙 来源由天然产物或化学法制得

塑料行业中滑石粉的应用

塑料行业中滑石粉的应用 滑石粉用途:用于聚丙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚脂类塑料的填料和橡胶制品的防粘剂及填料。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新技术的基础技术之一。所谓粉体技术包括两个方面,一是粉体粒子的设计和制造技术,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,发挥它独特作用。超细目滑石粉母料添加到塑料里,可显著提高塑料制品的刚性和耐蠕变性、硬度和耐表面划伤性、耐热性和热变形温度,相当细度的滑石粉亦能提高塑料制品的冲击强度。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、在聚乙烯树脂中的应用: 滑石是天然硅酸镁,有四种粒型:纤维状、层状、针状和标准型(冻石型)。但只有层状在工业上得到应用。滑石的层状夹心状结构,每一层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滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料,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、挠曲模量和扭曲模量;提高挠曲强度;降低在常温和高温下下蠕变倾向;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胀系数;改进导热性;提高模塑件的表面硬度及光洁度;提高聚乙烯的机械强度。例如:用超细滑石粉(1250目、2500目)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%时仍能保持原强度,冲击强度稍有增加。对于聚乙烯吹塑薄膜来说,填充超细滑石粉母料比其他填料好,易成型、工艺性好。而且,该种薄膜可使氧气透过率降低80%,特别适合包装含油食品,如花生米、蚕豆等,长期保持不出油、不变质:该种薄膜可使水蒸气透过率降低70%,具有很好的防潮性,很适合作地下土工防潮布,也适用于包装如火腿、肉肠、乳酪等食品。 二、在聚丙烯树脂中的应用: 滑石粉常用于填充聚丙烯。滑石粉具有薄片构型的片状结构特征。因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中,加入超细滑石粉母料不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、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滑石粉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,细化晶粒,亦能提高聚丙烯的透明性。填充20%和40%超细目滑石粉的聚丙烯复合材料,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能。例如:添加40%的超细目滑石粉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,聚丙烯添加滑石粉母粒的复合材料被用于风扇罩、加热器罩、导管、蓄电池防热板、流体泵件等;在飞机工业中,用于冰箱门衬垫、加热器及真空泵罩、洗涤机搅拌器;在电气工业中,用于注塑成型各种仪表壳体和电气元件等。 三、在ABS树脂中的应用:

PP填充滑石粉的经济性问题

PP填充滑石粉的经济性问题 上海北京顺德 来自于塑料产业论坛(https://www.wendangku.net/doc/b811929974.html,) 这是一个被反复追问而没有很好答案的问题。设 项目-----------------价格----------密度 PP-------------------P1-------------D1 滑石粉--------------P2-------------D2 加工费--------------P3 现有注塑厂,既可以用纯PP做某个制品,也可以用PP填充滑石粉材料(自己生产)做这个制品。问: 在上述给出条件下,注塑厂是用纯PP合算,还是用自己改性的PP/滑石粉材料合算? 设PP填充滑石粉的比例为X,共混物的密度为D混,成本为P混。则根据加和法则,有 D混=1/((1-X)/D1+X/D2)---------------------------------(1) 在使用纯PP和PP/滑石粉体系为同样的经济性时,有 P1D1=P混D混 于是 P混=(P1D1)/D混-----------------------------------------------(2) 又,在实际上, P混=P1(1-X)+P2X+P3----------------------------------------(3) 由(2)和(3),有

(P1D1)/D混=P1(1-X)+P2X+P3---------------------------(4) 把(1)式代入(4),有 (P1D1)((1-X)/D1+X/D2)=P1(1-X)+P2X+P3---------(5)解式(5),有 X=P3D2/(P1D1-P2D2)-------------------------------------------(6) 讨论和结论: 由式(6)可见 1)在原材料成本固定的情况下,滑石粉填充比例与加工成本P3成正比。这就是说,在加工成本高的情况下,滑石粉只有填充更高的比例,才能弥补加工费用。若不考虑加工费,则P3=0,由于X不为0,于是,(6)式可简化为P1D1=P2D2。 2)其它参数不变,基体树脂的价格P1越高,平衡点滑石粉比例X 可以越小。这是因为当基体树脂价格高时,滑石粉替代基体树脂的经济性就越好,少量填充就能弥补加工费用。 3)在其他参数不变时,矿粉价格与其密度的乘积P2D2越小越好。当矿粉便宜时,就能拉开与基体树脂的价格差,填充的经济性就更明显;矿粉密度小,能做出更多的制品。 PP填充滑石粉体系的经济性衡算表

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