云母在改性塑料中的應用
塑料改性已經(jīng)成為塑料加工不可或缺的一門技術,是獲得塑料制品功能化、輕質化、環(huán)保性、經(jīng)濟性目標的最佳途徑。近年來,以無機礦物粉體材料改性的環(huán)境友好型材料在人們的生活中不斷涌現(xiàn)出來,汽車、家電、電氣、通信日益成為塑料改性產(chǎn)業(yè)重點研究的領域。
■ 云母產(chǎn)品簡介
云母(mica)是分布最廣的造巖礦物,是層狀結構硅酸鋁鹽的總稱。云母分為三個亞類:白云母、黑云母和鋰云母,白云母包括:白云母及其亞種絹云母和較少見的鈉云母;黑云母包括:金云母、黑云母。
云母莫氏硬度2~3 ,比重 2.7~3.5 ,{001}解理完全,可劈成極薄的片狀,富彈性,可彎曲;體積電阻率1013-15Ω?cm,擊穿電壓可達200kv/mm以上,熱膨脹系數(shù)7×10-6K-1左右,耐高溫(600℃),理化性質穩(wěn)定。
海揚“濕磨系列云母粉”是通過精選礦石、輪碾濕磨、旋流分級、干燥脫水等工藝加工制備而成,具有片狀結構完整、徑厚比大、純度高、粒徑分布集中、加工流動性優(yōu)異等諸多特點。
■ 云母對改性塑料的性能貢獻
1、力學性能:具有二維片狀結構的云母在塑料中起平面增強作用,提高制品的彎曲模量和拉伸強度。云母增強塑料的物理性質界于用玻璃纖維及礦物填料(如滑石)增強塑料之間,與玻璃纖維增強塑料相比,云母增強材料的優(yōu)點是:較高的模量和較低的翹曲度;
2、機械性能:云母在塑料中的取向均勻保證了制品異向同性,防止翹曲變形,另賦予產(chǎn)品優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。云母是對PP、PA改性料收縮率影響最為明顯的礦物填料,顯著降低制品的成型收縮率;
3、耐熱性能:云母粉具有良好的熱穩(wěn)定性(耐高溫600℃以上),在隔熱的同時抑制塑料在熱分解過程中揮發(fā)物的產(chǎn)生,提高材料的熱穩(wěn)定性(熱變形溫度和耐高溫蠕變性);
4、阻尼性能:云母粉的加入對增加制品的阻尼性能貢獻很大,在片狀填料的體積效應與摩擦效應共同作用下,材料的能量損耗最多,阻尼值越大;
5、光學性能:云母是具備紫外屏蔽性能(屏蔽率80%以上)和力學增強效果的天然礦物填料,在部分應用體系中(PP)的紫外屏蔽效果可以完全取代有機紫外吸收劑,大大地降低了高分子復合材料的
制作成本;
6、電學性能:云母的絕緣性能向來被人們所熟知和應用,在低壓電器領域(諸如PA改性的漏保、空開、接線盒、電元器件等)、電氣通信領域,云母填充是一種理想的選擇。
■ 產(chǎn)品實驗數(shù)據(jù)
選用標準 ASTM | 共聚PP | PM3 | PM2 | PM1 | 滑石粉 | |
熔融指數(shù) | g/10min | 15.2 | 10.8 | 11.4 | 10.1 | 14.0 |
拉伸強度 | MPa | 26.0 | 24.7 | 25.3 | 28.7 | 23.6 |
彎曲強度 | MPa | 27.0 | 35.5 | 34.2 | 40.5 | 33.1 |
彎曲模量 | MPa | 668.9 | 1119.5 | 1089.3 | 1402.9 | 984.6 |
Izod缺口沖擊強度 | kJ/m2 | 8.1 | 5.8 | 5.6 | 5.2 | 4.8 |
灼燒殘余 | % | 0.0 | 28.7 | 28.4 | 28.5 | 24.5 |
密度 | g/cm3 | 0.91 | 1.18 | 1.19 | 1.18 | 1.18 |
收縮率 | % | 1.67 | 1.10 | 0.91 | 0.93 | 1.12 |
選用標準 ASTM | PA66 | PM3 | PM2 | PM1 | 滑石粉 | |
熔融指數(shù) | g/10min | 68.0 | 21.2 | 21.4 | 17.6 | 23.4 |
拉伸強度 | MPa | 82.0 | 74.1 | 85.7 | 95.1 | 60.9 |
彎曲強度 | MPa | 109.3 | 123.8 | 141.9 | 151.0 | 104.7 |
彎曲模量 | MPa | 2921.7 | 4628.9 | 6024.5 | 6891.9 | 3720.6 |
Izod缺口沖擊強度 | kJ/m2 | 6.7 | 5.3 | 6.1 | 6.5 | 6.3 |
灼燒殘余 | % | 0.0 | 28.2 | 27.8 | 29.3 | 24.9 |
密度 | g/cm3 | 1.12 | 1.34 | 1.34 | 1.35 | 1.34 |
收縮率 | % | 0.65 | 0.45 | 0.38 | 0.37 | 0.36 |
實驗數(shù)據(jù)說明:1、空白實驗:共聚PP與PA66列是作為實驗參照而進行的空白實驗(100%樹脂);
2、填充比例:30%礦物填充,滑石粉為:1250目滑石粉。
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