플라스틱용 몇 가지 일반적인 무기 필러 소개

유리섬유

중국 압출기 제조업체 유리섬유는 엔지니어링 플라스틱에 흔히 사용되는 필러입니다. 주요 성분은 실리카와 기타 유도 금속 산화물입니다. 현재 국제적으로 주류로 사용되는 생산 공정은 가마 방사법이며, 알칼리 무첨가 유리섬유, 중알칼리 유리섬유, 고알칼리 유리섬유로 구분됩니다. 엔지니어링 플라스틱에 주로 사용되는 유리섬유는 주로 알칼리 무첨가 절단 유리섬유와 꼬임 없는 장섬유 유리섬유입니다. 유리섬유를 첨가한 후 엔지니어링 플라스틱은 다음과 같이 변화합니다. .

이점

1. 강성과 경도 향상: 유리섬유의 함량이 증가하면 플라스틱의 강도와 강성을 개선할 수 있습니다.;

2. 내열성 및 열변형 온도 향상: 나일론을 예로 들면, 유리섬유를 첨가한 나일론의 열변형 온도는 최소 30℃ 이상 상승하며, 일반 유리섬유 보강 나일론의 내온도는 220℃ 이상에 도달할 수 있습니다.;

3. 치수 안정성 향상 및 수축률 감소:;

4. 뒤틀림 변형 감소:;

5. 크리프 감소:;

6. 흡습성 감소.

단점

제품의 탄성계수가 증가하면 인성이 저하되며, 난연성능에도 악영향을 미칩니다. 촛불 심지 효과가 난연 시스템을 방해해 난연 효과를 저하시킬 수 있기 때문입니다. 노출된 유리섬유는 플라스틱 제품 표면의 광택을 떨어뜨립니다.

유리섬유의 길이는 재료의 취성에 직접적인 영향을 미칩니다. 유리섬유를 잘 처리하지 않으면 단섬유는 충격강도를 떨어뜨리고, 장섬유를 잘 처리하면 충격강도가 향상됩니다. 재료의 취성이 크게 저하되지 않도록 하려면 일정한 길이의 유리섬유를 선택해야 합니다.

제품의 섬유 함량 또한 핵심 문제입니다. 업계에서는 일반적으로 15%, 25%, 30%, 50% 등 정수 형태의 함량을 채택합니다. 유리섬유의 구체적 함량은 제품의 용도에 따라 결정되어야 합니다.

우수한 기계적 성질과 표면 효과를 얻으려면, 이후의 수정 과정에서 유리섬유의 직경과 길이, 표면 처리 및 섬유 함량 모두 매우 중요합니다!

탄산칼슘

중국 압출기 제조업체의 탄산칼슘 제품은 중탄산칼슘과 경탄산칼슘으로 나뉩니다. 중탄산칼슘은 약칭으로 '중칼슘'이라 하며, 영어 약칭은 GCC입니다. 중탄산칼슘의 침전 부피가 경탄산칼슘보다 작아서 '중탄산칼슘'이라 불립니다. 현재 중탄산칼슘의 산업적 생산에는 두 가지 주요 공정이 있는데, 하나는 건식 공정이고 다른 하나는 습식 공정입니다. 건식 공정은 습식 공정보다 낮은 비용과 다목적성을 갖춘 제품을 생산합니다.

경탄산칼슘은 '경칼슘', 또는 침전 탄산칼슘으로도 불리며, 영어 약칭은 PCC입니다. 석회 주요 성분은 소성 석회석과 기타 원료를 이용해 석회를 만들고, 여기에 이산화탄소를 주입해 탄산칼슘 침전물을 형성한 뒤 탈수, 건조 및 분쇄하여 얻습니다. 또는 먼저 탄산나트륨과 염화칼슘을 이용해 교환 반응을 통해 탄산칼슘 침전물을 생성한 뒤 탈수, 건조 및 분쇄합니다.

탄산칼슘은 PP를 충전하고 강화하는 데 가장 오래 사용된 무기 필러 중 하나이며, 마이크로 규모의 탄산칼슘 적용은 항상 우세한 위치를 차지해 왔습니다. 연구에 따르면 탄산칼슘 첨가는 PP의 충격강도를 높일 수 있지만 인장강도는 감소합니다. 경탄산칼슘을 첨가하면 충격강도와 항복강도를 동시에 개선할 수 있으며, 스테아린산으로 처리한 PCC는 더 좋은 효과를 나타냅니다. 티타네이트 커플링 에이전트로 처리한 탄산칼슘은 PP의 충격강도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

나노 규모의 탄산칼슘의 등장으로 중국 압출기 제조업체는 나노 규모의 탄산칼슘이 강화와 인성을 동시에 향상시킬 수 있고, 그 인성 향상 효과는 마이크론 규모의 탄산칼슘보다 뛰어나다는 것을 발견했습니다. 연구에 따르면 나노 탄산칼슘의 형태학이 다르며 복합재료의 기계적 성질도 매우 달라집니다. 입방형 나노 탄산칼슘은 복합재료의 충격 특성을 개선하는 데 유리하며, 섬유형 나노 탄산칼슘은 재료의 인장 특성을 크게 향상시킵니다. 나노 탄산칼슘은 PP의 구상체를 현저히 세밀하게 하고 성장을 촉진합니다.

유리구슬

유리구슬은 고체와 중공을 포함한 새로운 종류의 규산염 물질입니다. 보통 입자 크기가 0.5~5mm인 유리구슬을 미세구슬이라 하고, 입자 크기가 0.4mm 이하인 것은 마이크로구슬이라 합니다. 마이크로구슬은 다양한 원천에 따라 여러 종류가 있으며, 비산재 유리구슬은 비산재에서 추출된 경량 마이크로 구형 물질로, 주성분은 이산화규소이며 다양한 금속 산화물도 함유하고 있습니다. 비산재 유리구슬은 내고온성과 낮은 열전도율, 내마모성, 내압성, 난연성 등의 장점을 지니며, 특수한 구형 표면은 재료의 가공 유동성을 향상시키기도 합니다. 또한 표면 광택이 좋아 제품의 표면 광택을 높이고 표면의 오염 흡착을 줄여줍니다.

유리구슬은 PP의 강화와 인성 향상에 널리 사용됩니다. 연구에 따르면 유리 미세구슬 함량이 증가함에 따라 단·쌍스크류 압출 PP/유리 미세구슬 복합재료의 인장 모듈러스, 굽힘 강도 및 모듈러스는 모두 선형적으로 증가하지만 항복강도는 약간 감소합니다. 낮은 함량에서는 파괴 변형률이 증가하다가 이후 급격히 감소하며, 단·쌍스크류 압출 재료의 충격강도는 유리구슬의 투여량이 증가함에 따라 증가하며, 특정 범위 내에서는 단스크류 압출 재료의 충격강도가 쌍스크류 압출 재료보다 약간 높습니다. 유리구슬의 입자 크기는 PP/유리구슬 복합재료의 인성에 큰 영향을 미칩니다.

규산염 광물

현재 가장 널리 사용되고 연구되는 규산염 광물은 활석, 몬모릴로나이트, 화강석 등입니다. 그중에서도 아타풀길라이트와 제올라이트는 더욱 주목받고 있습니다.

활석과 몬모릴로나이트(MMT)는 모두 층상 규산염 광물입니다. 활석은 박편 구조를 가진 마그네슘 규산염 광물입니다. 일반적으로 입자가 미세할수록 분산 효과가 좋아져 재료의 열변형 온도와 표면 마감을 개선할 수 있습니다. MMT의 층 간격은 넓으며, 층간 삽입 방법을 통해 PP 복합재료를 제조할 때 MMT는 PP 매트릭스 내에 우수한 삽입 구조를 형성해 PP의 충격 저항성과 치수 안정성을 향상시킵니다.

아타풀길라이트(ATP)는 사슬형 층상 규산염입니다. ATP는 자연 발생 1차원 나노물질 규산염 광물입니다. 기본 구조 단위는 바늘 모양이나 짧은 섬유 모양의 단결정입니다. ATP는 마이크로 충전과 나노 강화의 두 단계로 폴리프로필렌과 복합화해 재료의 기계적 성질을 개선할 수 있습니다. 이러한 새로운 종류의 짧은 점토 섬유는 일반 유리섬유 보강 수지의 단점인 낮은 유동성, 거친 외관, 가공 장비의 심각한 마모 등을 극복해 높은 개발 가치를 지닙니다.

중국 압출기용 볼라스토나이트는 단일 사슬 규산염 광물로, 보통 조각상, 방사형 또는 섬유상의 집합체 형태로 존재합니다. 연구에 따르면 볼라스토나이트를 첨가한 플라스틱은 기계적 성질을 향상시킬 뿐 아니라 유리섬유 대신 사용해 비용을 절감할 수 있습니다.

제올라이트는 층상 규산염 광물입니다. 이는 풍부한 기공 구조를 가지고 있으며, 기능성 입자를 흡착하거나 적재함으로써 강력한 기능성을 갖춘 폴리프로필렌 복합재료를 제조할 수 있어 제품의 부가가치를 높일 수 있습니다. 따라서 PP/제올라이트 기능성 복합재료의 개발은 큰 잠재력을 지니며 현재 연구와 관심의 핫스폿이 되고 있습니다.

이산화티타늄

이산화티타늄의 화학적 조성은 이산화티타늄입니다. 결정형에 따라 루틸형과 아나타제형이 있습니다. 루틸형은 가장 안정적인 결정형으로, 밀집된 구조를 가지며 경도, 내후성 및 분말화 저항성이 아나타제형보다 우수합니다. 또한 대기 중의 다양한 화학물질에 안정적이고 물에 용해되지 않으며 내열성도 뛰어납니다. 이산화티타늄을 첨가하면 제품의 백색도를 향상시킬 뿐 아니라 자외선의 손상 효과를 줄이고, 폴리프로필렌의 광노화 성능을 개선하며, 제품의 강성, 경도 및 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 다만, 이산화티타늄은 PP, PA 등과 같은 결정성 재료와는 상호 호환성이 낮으므로 가소화 및 개질 과정을 거쳐야 합니다.