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滑石粉在橡胶中有什么优缺点(塑料加滑石粉优缺点)

滑石粉在橡胶中有什么优缺点(塑料加滑石粉优缺点) 决定滑石粉在塑料中应用效果的四个重要指标

我国有1000多家滑石粉生产加工企业,但能生产完全合格的分子复合塑料用滑石粉的企业不超过10家。能生产基本合格产品的企业不超过15家。目前,中国相对强大的生产企业专注于出口产品的生产,严重忽视了日益增长的国内需求。国内分子复合塑料行业使用的滑石粉很大一部分来自中小企业和非正规企业。这使得产品质量难以保证。

对滑石粉分子复合塑料有明显的增强作用,但并不是所有的滑石粉产品都有增强作用。不同产品等级的强化效果非常明显。分子复合塑料工业用浮石粉很难提出统一具体的标准。塑料特性的一般原则是:尽量使用粒度合适的纯滑石产品,产品不一定要越细越好。滑石原料来源必须稳定,产品品级,特别是粒度分布、湿白度和色相必须稳定连续。鉴于滑石矿的多样性,最好的效果还是需要厂家的技术支持。在选择具体产品时,至少滑石本身的“四度”即:

纯洁

切片度

优雅

一般来说,评价一个滑石产品的质量,至少要考虑以上四个因素。仅用一个指标来判断质量是片面的,不全面的。如果有人仅以平均粒径来判断爽身粉的好坏,那就很值得商榷了。

纯洁

纯度是指产品中滑石的含量。而且自然界和工业生产中的滑石都含有杂质,所以工业上不可能存在100%纯的滑石产品。毫无疑问,滑石的纯度越高,其强化效果越好。研究表明,滑石中的一些杂质特性不仅降低了纯度,而且对最终产品的性能也有非常明显的影响。滑石中的碳酸盐、金属铁和重金属对分子复合塑料的耐老化性和热稳定性有很坏的影响。亚氯酸盐含量对耐老化性和热稳定性影响不大。我国的白滑石属于碳酸盐-滑石型,在选矿中应尽量排除碳酸盐,选择铁和重金属含量低的滑石,生产分子复合塑料级滑石。

辽宁、山东、广西主要滑石矿的产品纯度较高,经筛分后纯度可达96-98%,是世界上最适合改性分子复合塑料的滑石原料。但不同地区、同一地区不同厂家的产品在碳酸盐、金属铁、重金属等方面还是有很大差异的。目前这些高纯度的矿产大部分出口,国内除了部分合资、独资企业外,需求很少。国内滑石产品中滑石的含量在20-98%之间波动。滑石含量低的产品对分子复合塑料的增强作用非常有限,主要起到通用填料的作用。但如果碳酸盐、铁、重金属含量较高,会造成分子复合塑料制品的耐老化性和热稳定性较差。

鉴别滑石的纯度,科研推荐XRD+物相分析,偏差在5%以内。一般来说,滑石的纯度可以通过检测烧失量来估算(绿泥石-滑石型除外)。一般来说,烧失量小于8.0%的产品更适合作为分子复合塑料的增强填料,最佳烧失量小于6.5%。

滑石检验中的白度有狭义和广义两种。狭义白度是白度的一般定义,可以用蓝白度R457、Y、L*、Gantz塑性特征白度和Hunter白度来表示。世界上计算白度的公式不下100个,非金属矿轻工行业常用的公式不下10个。使用不同的仪器,不同的计算方法,结果会不一样。

GB/T 5950规定了滑石白度的测量方法和计算公式。本标准采用CIE)1964补充标准色度体系和GB3977定义的标准光源D65,通过三刺激值和色度坐标计算白度;采用GB7921定义的CIE LAB均匀色空,通过明度指数和色度指数计算色相、色度和色差。方法:当光谱反射率为1的理想全反射漫射体的白度为100,光谱反射率为零的黑体的绝对白度为零时,按本标准规定的条件测定样品的三个非常刺激值,然后按规定的公式计算白度,即可计算出样品间的色调角、色度和色差。

广义的白度包括干白度、湿白度和色相。湿白度是指在滑石粉塑料的特性中加入适量的DMP(邻苯二甲酸二甲酯)测得的白度。

对于同一种原料,粒度越细,白度越高。水分含量越高,白度越低。虽然白度对产品的物理性能没有影响,但对于浅色产品来说,保持颜色纯正是非常重要的。滑石的一个缺点是混合后或多或少会使分子复合塑料的颜色变暗,这是限制滑石在分子复合塑料中广泛应用的一个重要因素。通过测量和比较干白度和湿白度,可以定性地反映滑石粉引起的分子复合塑料制品的变暗范围。湿白度低的产品大大加深了分子复合塑料的颜色。值得注意的是,干白度高的滑石湿白度不一定高。一般来说,只有纯度和白度高的滑石湿白度高,即分子复合塑料制品的黑化程度小。分子塑料行业用的滑石粉主要有湿白度和色相,Y和L*要尽量高,而a*和b*的绝对值要尽量小。

辽宁、山东、广西等地主要滑石矿部分产品的湿白度可达70%以上。该产品以出口为主,国内需求不大。

白滑石当然好,但是价格也高。近年来,由于供应短缺,中国的白滑石价格迅速上涨。随着分子复合塑料行业对滑石粉需求的进一步增长,供不应求的局面将会加剧。世界白滑石的稀缺不是暂时的,短缺将是未来的长期局面,没有逆转的可能。因此,应尽量使用白度较低的滑石。实际上,在许多应用中并不需要白滑石。白滑石的使用其实是一种浪费。比如在暗分子复合塑料中,高白度滑石和低白度滑石没有区别。实验表明,滑石的湿白度每增加1度,最终产品的白度仅增加0.2-0.3度。追求片面滑石的白度是没有意义的。因为以前国内高档白滑石价格太低,很多用户并没有过多考虑使用合适等级的白滑石,而是越白越好。随着白滑石价格的进一步上涨,有必要改变我们的思维和观点。

切片度

滑石分子复合塑料制品显著的增强效果主要来源于其特有的微片层结构。滑石粉的层状结构越完整,其增强效果越明显。影响产品片状的两个主要因素是:滑石的纯度,粉体的加工要领和技巧。

滑石中的杂质都没有层状结构。滑石越纯,杂质越少,片状结构越好。在产品微粉化的过程中,采用不同的加工方法,保持了产品不同的片层结构。不恰当的要领和加工工艺甚至会压碎它的片状结构。目前超细滑石主要采用气流粉碎,有逆流法和旋流法两种加工工艺。

优雅

微细化是滑石产品的发展趋势。产品越细,其强化效果越好,但同时颗粒表面能增加,容易团聚,不易分离,价格昂贵。所以要根据自己的技能水平和实际需要选择适当精细的产品,并不是一定要越精细越好。分子塑料工业用滑石粉细度变化趋势如下:

80年代分子复合塑料工业使用325-800目产品;

90年代使用1250-1500目产品;

2000年以后,以2000-3000目产品为主;

目前已生产使用3000-4000目产品;

滑石产品粒度的评估不仅基于平均粒度。评价一个产品的好坏,至少有以下两个指标。

1、D50

2.D100(或D97)

这两个指标缺一不可。随着产品越来越细,人们对细颗粒滑石粉粉碎后的微观形态和粒度分布提出了更高的要求。PSD评价的主要指标从D50变为D97,D98变为D100。同时,对DSP的再现性要求更加严格。

在评价一个产品时,其平均粒径不仅要符合要求,更重要的是粒径分布要尽可能窄,大颗粒越少越好。在生产实践中,很难在每批产品中实现相同的粒度分布。在滑石粉高端产品中,控制粒度分布和粗颗粒数量是非常关键的技术,不仅需要高效率、高精度、可靠的分级设备,还需要丰富的操作经验和维护设备的能力。粒度控制技术成熟的国内企业只有6-7家。

粒度分布可用粒度分布仪测量,包括激光法和沉降法。但在生产实践中,大多采用筛分法来检测粗颗粒的量。

由于其片状结构,滑石粉具有大的比表面积和小的堆积密度。35目滑石粉的堆积密度为0.8-0.9,1250目滑石粉的堆积密度降为0.25-0.3,4000目滑石粉的堆积密度仅为0.12左右。这导致粉尘污染严重,混合困难,成本高,生产效率低。而且长途供货的运输成本很高。

针对上述问题,国外开发了滑石粉的压缩技术和造粒技术,通过压缩使滑石粉的堆积密度大大增加,如1250目产品的堆积密度达到0.8-0.9;造粒是将粉状滑石粉转化为颗粒,进一步提高堆积密度,使生产过程无尘,同时降低运输和包装成本,有利于储存。未来滑石粉的加工将向微粉化方向发展,市场需要更精细的特色滑石粉。压缩造粒技术在降低产品运输成本、减少污染、提高下游产品生产效率等方面发挥着越来越重要的作用。

 

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