也許,很多人都不了解什么是硅灰石。硅灰石是天然的硅酸鈣(CaSiO3),主要成分為SiO2(50.9%)、CaO(46.9%)、FeO(0.55%)、Al2O3(0.25%)等,呈淺白色針狀結(jié)構(gòu),是一種無毒、無味、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小的惰性纖維狀礦物材料,可用于塑料的增強改性。
二、硅灰石在塑料制品中九大應(yīng)用特點
1.明顯提高彎曲強度及彎曲模量
在PA中加入30%硅灰石,彎曲強度及彎曲模量明顯提高。這主要是由于硅灰石的針狀結(jié)構(gòu)和剛性的特點,使其在片材、板材、薄膜、塑料制品等會有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
2.提高拉伸強度
隨著硅灰石含量的增加,拉伸強度在增加,據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示,硅灰石的目數(shù)越細,拉伸強度越好。
3.提高熱變形溫度
加入30%硅灰石,熱變形溫度從105℃提高到177℃,增幅高達70℃。對于注塑制品,如各類燈具、耐熱零部件、電線電纜、薄膜、管材等,加入硅灰石,可大大提高耐熱性。
4.改善刮擦性和耐摩擦性
硅灰石具有一種特殊的針狀結(jié)構(gòu),物理機械性能獨特,可大大增強了成品的耐摩擦性、耐熱性。
5.提高尺寸穩(wěn)定性,降低收縮率及翹曲變形
PA、PP的收縮率在1~2%左右,而加入礦纖后,可明顯降低收縮率,在精密注塑零部件和大型塑料制品制造加工過程中加入適量的礦纖,可有效地保持塑料制品的尺寸穩(wěn)定性,還可縮短加工冷卻周期。
6.優(yōu)異的加工穩(wěn)定性和生產(chǎn)成型性能
無機材料粘度低,加工穩(wěn)定性好,在樹脂中加入一定量的無機材料,可有效降低加工粘度,改善生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性,并有益制品的成型。
7.改善塑料制品的外觀
加入硅灰石,制品表面富于自然光澤,沒有玻纖外露情況,還可解決材料收縮缺陷、翹曲、彎曲等問題。
8.改善吸水性能
硅灰石的性能穩(wěn)定,吸水率低,對于類似尼龍的樹脂,加入一定量的硅灰石,可有效降低塑料因吸水過高而導(dǎo)致產(chǎn)品物性下降,表面粗糙等現(xiàn)象。
9. 降低塑料的生產(chǎn)成本
礦物纖維(硅灰石)來源豐富,價格優(yōu)勢明顯,硅灰石在改善塑料制品性能的同時,可有效地降低生產(chǎn)成本。
三、硅灰石的六大應(yīng)用注意事項
1.喂料
盡量使用側(cè)喂料器,原因是硅灰石為針狀結(jié)構(gòu),盡量不要破壞它的結(jié)構(gòu)特征。在比例高于30%時,可采用分步喂料,部分在主喂料器添加,部分在側(cè)喂料器添加。
2.硅灰石表面活化
經(jīng)過表面處理的硅灰石,可改善它與其他物料界面相容性,從而使之結(jié)合更牢固,進而提高產(chǎn)品的性能。一般根據(jù)具體的需求,可選擇硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑等對硅灰石進行表面處理。
3.造粒工藝(溫度、扭矩、電流、剪切)
造粒時機頭溫度不宜過高,主機電流及螺桿扭矩不能過大,高溫高壓高剪切等因素,會使硅灰石白度下降(90-92),使顏色微變,此時可適當(dāng)調(diào)整溫度、減少剪切,盡量維持產(chǎn)品所需的外觀要求。
4.網(wǎng)帶風(fēng)冷傳送切粒工藝
當(dāng)?shù)V物纖維的添加比例較高時,網(wǎng)帶風(fēng)冷傳送切粒工藝也是提高產(chǎn)量,改善勞動強度的新技術(shù)
5. 母粒水分含量
嚴格控制水分≤0.5,實際生產(chǎn)可能會≤0.3,避免影響塑料加工和制品質(zhì)量,如出現(xiàn)氣泡、不規(guī)則裂紋等現(xiàn)象。
6. 硅灰石適用概況
從不同產(chǎn)品、不同粒徑的應(yīng)用經(jīng)驗證明,800目~1500目可適應(yīng)大部分產(chǎn)品,且性價比較高。
硅灰石可明顯改善高分子聚合物的物理性能,擴大塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域,礦物纖維與高分子聚合物的共混應(yīng)用是跨學(xué)科跨行業(yè)的新興技術(shù)和材料的“聯(lián)姻”,礦物纖維的獨特的結(jié)構(gòu)與性能賦與了高分子聚合物更優(yōu)良的性能。并且價格遠遠低于高分子聚合物的價格,而且可以高比例添加到高分子聚合物中,從而大幅降低生產(chǎn)成本,給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。