在塑料體系中，滑石粉被用來增強(qiáng)熱塑性塑料，特別是聚丙烯，除此外還有應(yīng)用在聚乙烯和聚酰胺中，主要的應(yīng)用領(lǐng)域有汽車零部件、家用電器和工程塑料等。在不同的滑石粉改性中，塑料工業(yè)中用的比較多的是純滑石粉和片狀滑石粉，高徑厚比是其在塑料中使用的最重要的性能。
本文將對滑石粉的8種改性作用進(jìn)行評估與總結(jié)，我們一起來看看吧！
在塑料中加入滑石粉的主要是為了提高剛性（E-模量），剛性高低與滑石粉的填充量、徑厚比和精細(xì)度成正比
因?yàn)榛蹖?dǎo)熱率（相比聚合物）明顯更高，在加工過程中引入和產(chǎn)生的熱量通過混合物會傳遞的更快。在冷卻時(shí)，熱量也能更快速輸送出去。
因此在聚合物中加入滑石粉會增加導(dǎo)熱率，從而提高生產(chǎn)效率，從經(jīng)驗(yàn)來說，填充聚合的導(dǎo)熱率取決于合理范圍內(nèi)的填料含量。
加入微量的精細(xì)滑石粉可以提升聚丙烯的結(jié)晶度，這類似成核劑的作用。相比未填充PP，當(dāng)含有滑石粉時(shí)，結(jié)晶會在更高的溫度開始，沖擊強(qiáng)度得到提高，這主要是由于PP的結(jié)晶的提高，而不是滑石粉自身機(jī)械性能的影響，結(jié)晶度的變化也會使聚合物的模量發(fā)生了變化。
礦物填充通常情況下不能改善沖擊強(qiáng)度，但也有例外，比如應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠的PP復(fù)合材料中使用細(xì)粒徑滑石粉，此應(yīng)用領(lǐng)域一般會添加5%至10%的細(xì)粒徑滑石粉。需要注意的是，沖擊強(qiáng)度在滑石粉填充較高比例時(shí)會下降。
在許多應(yīng)用中，如汽車或包裝的塑料件，在較高的溫度下需要保持剛性。熱變形溫度（HDT）可用于演示礦物在高溫下如何影響塑料的剛性。
高徑厚比比的片狀滑石粉比低徑厚比滑石粉在更能提高聚烯烴的撓曲溫度。
與未填充的聚合物相比，填充聚合物的蠕變顯著減少。在我們的蠕變測試中，填充精細(xì)滑石粉的測試結(jié)果是最好的，各種填充物和填充物組合對蠕變的影響如下：
高徑厚比的滑石粉＞中等徑厚比的滑石粉＞滑石粉和碳酸鈣的混合物＞碳酸鈣＞未填充聚丙烯
通過PP的測試中獲得的信息可以預(yù)測PP在恒溫下較長時(shí)間內(nèi)的性能。公式中用蠕變模量代替了傳統(tǒng)的短期模量。蠕變模量對載荷下的預(yù)期使用壽命很重要，可以通過蠕變試驗(yàn)來計(jì)算。
七
食品包裝中對水蒸氣和氧氣滲透的控制至關(guān)重要，它們直接影響到食品的保質(zhì)期，滑石粉為降低水蒸氣和氧氣的滲透速率提供了機(jī)會。片狀滑石粉顆粒大多在薄膜中發(fā)生取向，并將限制水蒸氣和氧氣滲透過包裝。
八
滑石粉具有防水性和化學(xué)惰性，這對于礦物填充包裝材料與食品的直接接觸是非常重要的，使用不同的模擬物（蒸餾水、2%乙酸、10%乙醇和精煉橄欖油）來進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)，即使使用3%的乙酸，也可以滿足總體遷移要求（樣品<10mg/dm2）。
滑石粉新市場
目前，汽車和家用電器市場仍然是滑石粉填充化合物的主要應(yīng)用領(lǐng)域，但新的市場也在開發(fā)中，它們的增長部分取決于終端用戶積極需求PVC和PS的替代材料的程度，這里感興趣的市場包括型材、管道和食品包裝。
通過PP的測試中獲得的信息可以預(yù)測PP在恒溫下較長時(shí)間內(nèi)的性能。公式中用蠕變模量代替了傳統(tǒng)的短期模量。蠕變模量對載荷下的預(yù)期使用壽命很重要，可以通過蠕變試驗(yàn)來計(jì)算。
在用代替PVC塑料管時(shí)，需要提高聚烯烴的剛度，但也要提高未填充的聚丙烯和聚乙烯的耐用性能，例如它們的蠕變傾向(在長期應(yīng)變下變形)。在這種應(yīng)用中，滑石是首選的添加劑，因?yàn)樗苜x予材料高剛度，從而可以減少壁厚?？箾_擊強(qiáng)度在溫度為零度以下不受影響。
滑石粉填充聚丙烯同樣在食品包裝領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用市場，并且具有更高的剛性和阻隔性（例如氧氣滲透率的降低），滑石粉提高了擠出機(jī)的產(chǎn)量和縮短熱成型周期，這是由于結(jié)晶和更好的傳熱。
這些優(yōu)勢使滑石粉填充聚丙烯聚合物在食品接觸領(lǐng)域有很好的競爭力，因此在這一應(yīng)用中具有很好的潛力。
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