填料的选择要考虑产品性能、成型工艺、成本等几个因素。填料的吸油值、粒径及分布、填充量、相对密度、触变性、填料价格都会影响填料的选择。
01吸油值吸油值,也称为树脂吸收值,表示填料的树脂吸收的一种指标。在实际应用中,大部分填料的吸油值用来粗略预测填料的树脂需求量。对于具有相同颗粒的填料,具有空间隙的填料颗粒的吸油值高于没有空间隙的填料颗粒,因此可以增加树脂中吸油量小的填料的量。吸油值对填料的选择有一定的指导意义,它直接影响到模塑料的成本和加工性能。填料的吸油值大,可能会“吃掉”树脂本身价格的几倍甚至几十倍,无形中抬高了材料成本。随着吸油值的增加,树脂的粘度会增加,严重影响其在钎焊尺寸上的蘸取,甚至改变模塑料的流变性能,使其成型工艺性能变差。因此,为了增加模塑料中填料的含量。所选填料应具有较低的吸油值。为了降低填料对树脂的吸湿性,提高填料的利用率,填料应进行表面处理。例如,碳酸钙的表面可以涂覆一层脂肪酸、树脂或润湿剂。
2粒度和粒度分布
它是粒状填料的基本单元。一般来说,填料的颗粒大小是根据其通过某一筛子的百分比来分级的。如果99。8%的颗粒通过127.95目(325目)的筛网,这种填料的细度称为325目。对应于目数,填料的细度也可以用微米表示。如果构成网的金属丝之间的距离是44um,穿过网的填充物也可以被称为具有44um直径的填充物。直径大于44um的颗粒不能通过筛网,但小于44um的颗粒可以通过筛网并混合在一起。所以,实际上使用的填料粒径是不一样的。填料粒径有两个要求:一是平均粒径;第二是粒度分布。& mdash平均粒径约为5um,最大粒径不应超过20um,颗粒表面应光滑。超过20微米的颗粒会对产品性能产生不利影响。填料的粒径与吸油值有一定的关系。颗粒较大,平均粒径为8um的填料,总表面积较小,吸油值较低,容易被树脂浸润,可大量添加,如碳酸钙、二氧化硅、粗滑石粉等。平均粒径为5um或更小的细填料具有较高的表面积和吸油值,给定填料量的树脂体系粘度增加很大,因此填料的加入量必须少,如高岭土、细滑石粉、沉淀碳酸钙等。颗粒的粒度分布对填料的应用也有重要影响。如果填料的粒度分布较宽,可以将较小的颗粒嵌入到中等尺寸的颗粒中,中等尺寸的颗粒也可以以同样的方式嵌入到较大的颗粒中,这样填料可以排列得更紧密,使得颗粒之间的空间隙可以只用最少量的树脂填充。在颗粒之间填充适量的树脂(不要太多以免颗粒分离)是最经济的,同时可以获得最好的力学性能。
3填充量
填充量是指添加的填料量。填料是一种非常廉价的原料,可以大大降低模塑料及其制品的成本。因此,人们往往希望在模塑料中尽可能添加更多的填料,以使填料的填充率更高。而填料的种类、粒度、分散性不同,会影响树脂混合物的流动性,从而影响各种填料的添加。事实上,填充率与吸油值直接相关。在一定粘度下,数值越小,填充率越高。当然,实际填充率是有限的,不可能达到最大填充率。在考虑填充率时,应根据树脂混合物的粘度和填料的吸油值来确定树脂混合物的用量。对于吸油值高的填料,表面可以进行化学处理。处理后的填料可以显著降低吸油值,增加添加量。虽然表面处理后增加了填料的成本,但由于填充量的增加,成本降低得更多,最终可以节约成本。
4触变性
触变性是一种物理现象,即当材料受到振荡时,其粘度显著下降,当振荡停止时,材料又恢复到原来的粘度。触变性敏感材料,在成型压力的作用下,会造成整个材料的粘度过低,材料损耗大,甚至树脂与增强材料分离。当填料含量高时,应产生适度的触变性。
5特别表演
添加一些填料可以改善模塑料的物理性能。例如,水合氧化铝可以赋予模塑料自熄性和抗渗漏性;硫酸钡能提高模塑料的耐腐蚀性;滑石粉可以提高模塑料的耐电弧性。
6填料的匹配
在使用过程中,也可以将两种或两种以上的填料混合使用,取长补短,从而获得理想的效果。这种搭配可以是不同种类填料的搭配,也可以是不同品种和细度或不同吸油值的搭配等。比如碳酸钙吸油值低,但流动性稍差,而瓷土流动性好。因此,人们往往将两者结合使用,取长补短,使钱币体系不仅填料含量高,而且具有良好的流动性和着色能力。有时,少量吸油值高的填料(如石棉、滑石粉等。)来改善系统的流动性。填料的种类、粒径和用量对制品的收缩率有很大影响。一般来说,填料用量大,收缩率低。改变填料的种类和用量,可以调节模塑料的粘度,控制材料的成型工艺,从而获得满意的成型制品。根据各种因素,选择相对密度低、吸油值低、粒径分布宽(1-20μ m)、平均粒径5μ m左右、含水率低、无研磨作用(否则加工时会磨损模具)、成本低的填料。
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