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粉体的填充特性(塑料填充石头粉)

粉体的填充特性(塑料填充石头粉) 粉末填充改性塑料,这六个问题一定要注意。

无机填料填充塑料时,如滑石粉填充PP,由于滑石粉与PP在化学性质、组成和宏观物理形态上存在较大差异,不能有效相容,导致滑石粉与聚合物的附着力弱,平均粒径小,比表面积大,表面能高,滑石粉容易团聚,在非极性聚合物熔体中难以均匀分散,导致产品性能下降。因此,通常采用基体树脂改性、填料改性和添加分散剂等方法来解决问题。

1填料的分散

无机填料填充塑料时,如滑石粉填充PP,由于滑石粉与PP在化学性质、组成和宏观物理形态上存在较大差异,不能有效相容,导致滑石粉与聚合物的附着力弱,平均粒径小,比表面积大,表面能高,滑石粉容易团聚,在非极性聚合物熔体中难以均匀分散,导致产品性能下降。因此,通常采用基体树脂改性、填料改性和添加分散剂等方法来解决问题。

填充改性制备塑料制品的工艺方法通常有两种:一种是将预混合的填充混合物直接加工成制品,另一种是混合、混炼、造粒,制成母料或专用品,再加工成制品。无论采用哪种工艺路线,填料的加入都会影响改性产品的成型。

填料2对热塑性基体树脂加工流动性的影响

从填料的形状来看,球形填料有利于提高填充体系的加工流动性,而片状或纤维状填料(如滑石粉)往往会降低填充体系的流动性。从填料的粒径来看,填料粒径越大(一定范围内),对加工流动性的影响越小,反之亦然。当颗粒尺寸较小且分布较窄时,充填系统的流动性最差。填料的加入会使填充体系的加工流动性与纯树脂不同,这不仅与填料的形状和用量有关,还与表面处理效果和体系中的其他组分有关。用单螺杆挤出机或同向双螺杆挤出机加工填充碳酸钙的PP时,很难挤出填充量大于50%的PP材料。但是,只要加入适当的添加剂,即使物料中碳酸钙的质量分数大于80%,仍然可以用单螺杆或双螺杆挤出机加工。

3填充改性树脂的成型收缩问题

不同纯树脂的成型收缩率不同。例如,ABS和聚苯乙烯的成型收缩率约为0.6%,PP和PBT的收缩率约为2.0%,尼龙的收缩率约为1.5%。此外,填充改性树脂的成型收缩率也不同于纯基体树脂。如果使用加工填充改性树脂的工艺条件和模具,由于二者成型收缩率的差异,产品的尺寸可能会有偏差,如尺寸过大或过小、翘曲等。

片状或纤维状填料的保护和定向

对于长径比或径厚比较大的填料,主要利用其结构特征进行补强。为了充分发挥其几何形状对塑性改性的作用,在加工过程中必须采取适当的措施,尽可能保持其初始长径比或径厚比。此外,还有填料取向的问题。如果采取不适当的措施,产品会翘曲或产品的性能会受到各向异性的影响。这种强化和修饰不但没有达到预期的效果,反而会产生负面影响。

5成型工艺条件对填充塑料制品外观和机械性能的影响

填充改性不仅可以改善材料的某些性能,还会恶化产品的外观和使用性能。这可以通过调整成型工艺条件在一定程度上防止或减轻这种劣化现象。成型时提高加工温度有助于降低体系的粘度,保持无机填料的长径比或长径比,提高制品的表面光泽度,但高温可能引起树脂热分解,导致制品性能下降。提高螺杆转速会增加剪切力,但高剪切力可能导致填料形状被破坏,提高螺杆转速产生的剪切热会影响物料温度。在注塑过程中,注射压力和注射速度也会影响产品的光洁度。

6水和低分子量问题

填料和树脂通常含有水和低分子量,因此由未经适当处理的原料生产的产品容易出现缺陷。有些树脂,如PBT、聚碳酸酯(PC),在高温下遇水易发生水解反应,导致相对分子质量下降,产品性能下降。这些都是填充修改过程中值得注意的问题。

 

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