Inleiding over enkele veelgebruikte anorganische vulstoffen voor kunststoffen

Glasvezel

China extruder machine fabrikant Glasvezel is een vulstof die vaak wordt gebruikt in technische kunststoffen. De belangrijkste bestanddelen zijn siliciumdioxide en andere afgeleide metaaloxiden. Het huidige internationale standaardproductieproces is de oven-uittrekmethode; het wordt onderverdeeld in alkali-vrije glasvezel, gemiddeld-alkalisch glasvezel en hoog-alkalisch glasvezel; de glasvezels die vaak worden gebruikt in technische kunststoffen zijn voornamelijk alkali-vrije gehakte glasvezel en ongedraaide lange glasvezel. Na toevoeging van glasvezel zullen de technische kunststoffen als volgt veranderen. .

Voordeel

1. Verhoog de stijfheid en hardheid; de toename van glasvezel kan de sterkte en stijfheid van kunststof verbeteren;

2. Verbeter de hittebestendigheid en warmtevervormingstemperatuur. Neem bijvoorbeeld nylon: door toevoeging van glasvezel neemt de warmtevervormingstemperatuur met ten minste 30°C of meer toe, en de temperatuurbestendigheid van algemeen glasvezelversterkt nylon kan meer dan 220°C bereiken;

3. Verbeter de dimensionale stabiliteit en verminder krimp;

4. Verminder kromming en vervorming;

5. Verminder kruipen;

6. Verminder hygroscopie.

Nadeel

Als de modulus van het product toeneemt, zal de taaiheid afnemen; dit heeft een negatief effect op de vlamvertragende prestaties, omdat het kaarsdoek-effect het vlamvertragende systeem kan storen en de vlamvertragende werking beïnvloeden; de blootgestelde glasvezel zal de glans van het oppervlak van het kunststofproduct verminderen.

De lengte van de glasvezel beïnvloedt direct de broosheid van het materiaal; als de glasvezel niet goed wordt behandeld, zal de korte vezel de slagsterkte verminderen; als de lange vezel goed wordt behandeld, zal de slagsterkte verbeteren. Om te voorkomen dat de broosheid van het materiaal sterk afneemt, is het noodzakelijk om een bepaalde lengte glasvezel te kiezen.

Het vezelgehalte van het product is ook een cruciaal punt. De industrie hanteert doorgaans gehele getallen zoals 15%, 25%, 30%, 50%, enz. Het specifieke gehalte aan glasvezel moet worden bepaald op basis van het gebruik van het product.

Om goede mechanische eigenschappen en oppervlakte-effecten te verkrijgen, zijn de diameter en lengte van de glasvezel, evenals de oppervlaktebehandeling en het glasvezelgehalte tijdens de latere modificatie, allemaal zeer belangrijk!

Calciumcarbonaat

China extruder machine calciumcarbonaatproducten worden onderverdeeld in zwaar calciumcarbonaat en licht calciumcarbonaat. Zwaar calciumcarbonaat wordt afgekort als zwaar calcium, en in het Engels afgekort als GCC. Omdat het sedimentatievolume van zwaar calciumcarbonaat kleiner is dan dat van licht calciumcarbonaat, wordt het zwaar calciumcarbonaat genoemd. Momenteel zijn er twee hoofdprocessen voor de industriële productie van zwaar calciumcarbonaat: één is het droge proces en het andere is het natte proces. Het droge proces produceert een goedkoper en veelzijdiger product dan het natte proces.

Licht calciumcarbonaat wordt aangeduid als licht calcium, ook bekend als geprecipiteerd calciumcarbonaat, en in het Engels afgekort als PCC. De belangrijkste componenten van kalk zijn gecalcineerde kalksteen en andere grondstoffen om kalk te vormen, waarna kooldioxide wordt ingebracht, gekarboniseerde kalkmelk om calciumcarbonaatprecipitaat te vormen, en uiteindelijk door ontwatering, droging en verpulvering wordt verkregen. Of eerst natriumcarbonaat en calciumchloride gebruiken om een metathese-reactie uit te voeren om calciumcarbonaatprecipitaat te genereren, en daarna te ontwateren, drogen en verpulveren.

Calciumcarbonaat is een van de eerste anorganische vulstoffen die worden gebruikt om PP te vullen en versterken, en de toepassing van microscopisch calciumcarbonaat heeft altijd een dominante positie ingenomen. Onderzoek wijst uit dat de toevoeging van calciumcarbonaat de slagsterkte van PP kan verhogen, maar de treksterkte daalt; de toevoeging van licht calciumcarbonaat kan tegelijkertijd de slagsterkte en de vloeistressterkte verbeteren, en PCC behandeld met stearinezuur heeft een beter effect. Calciumcarbonaat behandeld met titanate-koppelmiddel kan de slagsterkte van PP aanzienlijk verbeteren.

Met de komst van nano-schaal calciumcarbonaat heeft de China extruder machine fabrikant vastgesteld dat nano-schaal calciumcarbonaat tegelijkertijd kan versterken en taai maken, en het verhardingseffect is beter dan micron-schaal calciumcarbonaat. Studies hebben aangetoond dat de morfologie van nano-calciumcarbonaat verschillend is, en de mechanische eigenschappen van composietmaterialen ook erg verschillen. Kubisch nano-calciumcarbonaat bevordert de impact-eigenschappen van composietmaterialen, terwijl vezelig nano-calciumcarbonaat de trek-eigenschappen van het materiaal aanzienlijk kan verbeteren. Nano-calciumcarbonaat kan PP-sferulieten aanzienlijk fijnmaken en de vorming ervan bevorderen.

Glaskralen

Glaskralen zijn een nieuw type silicaatmateriaal, inclusief massieve en holle varianten. Meestal worden glaskralen met een deeltjesgrootte van 0,5-5 mm fijne kralen genoemd, en die met een deeltjesgrootte onder 0,4 mm worden microkralen genoemd; er zijn vele soorten microkralen afhankelijk van verschillende bronnen, en vliegasglaskralen worden gewonnen uit vliegas—een soort lichtgewicht microsferisch materiaal, waarvan het belangrijkste bestanddeel siliciumdioxide is en dat ook diverse metaaloxiden bevat. De vliegasglaskralen hebben voordelen zoals hoge temperatuurbestendigheid en een lage thermische geleidbaarheid. Slijtvastheid, drukbestendigheid, vlamvertragendheid en andere eigenschappen van het materiaal, en het speciale bolvormige oppervlak kan ook de verwerkingsvloeibaarheid van het materiaal verbeteren; bovendien is de oppervlakteglans goed, wat de oppervlakteglans van het product kan verhogen en de vuilaanhechting op het oppervlak kan verminderen.

Glaskralen worden veel gebruikt voor het versterken en taai maken van PP. Onderzoek wijst uit dat met toenemend gehalte glasmicrosferen de trekmodulus, buigsterkte en modulus van PP/glasmicrosfeercomposieten uit een enkel- en dubbel-schroefextrusie allemaal lineair toenemen, terwijl de vloeistressterkte iets afneemt; de breukrek wordt bij een laag gehalte groter en neemt vervolgens snel af, en de slagsterkte van enkel- en dubbel-schroefextrusiematerialen neemt toe en stijgt met toenemende dosering glaskralen binnen een bepaald bereik, en het enkel-schroefextrusiemateriaal heeft een iets hogere slagsterkte dan het dubbel-schroefextrusiemateriaal, en de deeltjesgrootte van de glaskralen heeft grote invloed op de taaiheid van het PP/glaskraalcomposiet.

Silicaatmineralen

Op dit moment zijn de meest gebruikte en bestudeerde silicaatmineralen talk, montmorilloniet, wollastoniet, enz. Onder hen hebben attapulgiet en zeoliet ook meer aandacht gekregen.

Zowel talk als montmorilloniet (MMT) zijn gelaagde silicaatmineralen. Talk is een magnesiumsilicaatmineraal met een schilferige structuur. Over het algemeen geldt: hoe fijner de deeltjesgrootte, hoe beter het dispergeereffect, wat de thermische vervormingstemperatuur en oppervlakteafwerking van het materiaal kan verbeteren; de MMT-laagscheiding is groot, en de intercalatiemethode wordt vaak gebruikt om PP-composietmaterialen te prepareren. MMT kan een goede intercalatiestructuur vormen in de PP-matrix, waardoor de slagweerstand en dimensionale stabiliteit van PP worden verbeterd.

Attapulgiet (ATP) is een ketting-gelaagd silicaat. ATP is een natuurlijk eendimensionaal nanomateriaal silicaatmineraal. De basiselementen van de structuur zijn naaldvormige of kortvezelige eencristallen. ATP kan samengesteld worden met polypropyleen op twee niveaus: micro-vulling en nano-versterking, om de mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren. Deze nieuwe soort korte klei-vezel overwint de tekortkomingen van algemeen glasvezelversterkt hars, zoals slechte vloeibaarheid, ruw uiterlijk en ernstige slijtage aan verwerkingsapparatuur, waardoor het een hoge ontwikkelingswaarde heeft.

China extruder machine Wollastoniet is een silicaatmineraal met een enkelvoudige keten, meestal in de vorm van schilfers, radiale of vezelachtige aggregaten. Studies hebben aangetoond dat kunststoffen gevuld met wollastoniet niet alleen hun mechanische eigenschappen kunnen verbeteren, maar ook in plaats van glasvezels kunnen worden gebruikt om kosten te verlagen.

Zeolieten zijn silicaatmineralen met een poreuze structuur. Ze hebben een rijke poriënstructuur en kunnen polypropyleen composietmaterialen met sterke functionaliteit bereiden door functionele deeltjes te adsorberen of te laden, waardoor de toegevoegde waarde van producten wordt verhoogd. Daarom heeft de ontwikkeling van PP/zeoliet functionele composieten groot potentieel en is het een hot spot van huidig onderzoek en aandacht.

Titaniumdioxide

De chemische samenstelling van titaniumdioxide is titaniumdioxide. Afhankelijk van de verschillende kristalvormen zijn er rutieltype en anatastype. Het rutieltype is de meest stabiele kristalvorm, met een compacte structuur, en zijn hardheid, weerbestendigheid en poederbestendigheid zijn beter dan bij het anatastype. Het is stabiel tegen verschillende chemische stoffen in de atmosfeer, onoplosbaar in water en heeft een goede hittebestendigheid. Na toevoeging van titaniumdioxide kan niet alleen de witheid van het product worden verbeterd, maar ook het schadelijke effect van ultraviolette stralen worden verminderd, de lichtverouderingsprestaties van polypropyleen worden verbeterd en de stijfheid, hardheid en slijtvastheid van het product worden verhoogd. Echter, het verschilt van kristallijne materialen zoals PP, PA en andere materialen met slechte compatibiliteit; daarom is het noodzakelijk om het te compatibiliseren en te modificeren.