Введення декількох поширених неорганічних наповнювачів для пластмас

Скляне волокно

Китайський виробник екструдерів: Скляне волокно — це наповнювач, який часто застосовується в технічних пластмасах. Його основними компонентами є кремнезем та інші похідні оксиди металів. На сьогоднішній день основний міжнародний метод виробництва — це метод прокатування у печі; воно поділяється на скляне волокно без лугів, скляне волокно з середнім вмістом лугів і скляне волокно з високим вмістом лугів; скляні волокна, що зазвичай використовуються в технічних пластмасах, переважно являють собою розрізане скляне волокно без лугів та неплутане довге скляне волокно. Після додавання скляного волокна технічні пластмаси змінюються наступним чином. .

Переваги

1. Підвищує жорсткість і твердість; збільшення кількості скляного волокна може покращити міцність і жорсткість пластмаси;

2. Покращує термостійкість і температуру теплового деформування. Як приклад, взявши нейлон, до нейлону з додаванням скляного волокна температура теплового деформування підвищується щонайменше на 30°C або більше, а термостійкість загального нейлону, армованого скляним волокном, може досягати понад 220°C;

3. Покращує стабільність розмірів і зменшує швидкість усадки;

4. Зменшує деформації через вигинання;

5. Зменшує ползучість;

6. Зменшує гігроскопічність.

Недоліки

При збільшенні модуля продукту жорсткість зменшується; це негативно впливає на вогнестійкість, оскільки ефект запалення волокна може заважати системі вогнестійкості та впливати на ефективність вогнестійкості; відкрите скляне волокно зменшує блиск поверхні пластмасового виробу.

Довжина скляного волокна безпосередньо впливає на крихкість матеріалу; якщо скляне волокно не оброблене правильно, коротке волокно зменшить ударну міцність; якщо довге волокно оброблене добре, ударна міцність покращиться. Щоб крихкість матеріалу не зменшувалася занадто сильно, необхідно вибирати скляне волокно певної довжини.

Вміст волокна в продукті також є ключовим питанням. Промисловість зазвичай використовує цілочисельні вмісті, такі як 15%, 25%, 30%, 50% тощо. Конкретний вміст скляного волокна потрібно визначати залежно від призначення продукту.

Щоб отримати гарні механічні властивості та поверхневі характеристики, діаметр і довжина скляного волокна, а також поверхнева обробка і вміст скляного волокна під час подальшого модифікування мають величезне значення!

Карбонат кальцію

Китайський виробник екструдерів: Продукти з карбонату кальцію поділяються на важкий карбонат кальцію та легкий карбонат кальцію. Важкий карбонат кальцію скорочено називають важким кальцієм, англійською скорочено GCC. Оскільки об'єм осадження важкого карбонату кальцію менший, ніж легкого, його називають важким карбонатом кальцію. Наразі існують два основні процеси промислового виробництва важкого карбонату кальцію: один — сухий, другий — мокрий. Сухий процес дає продукт нижчої вартості та більш універсальний, ніж мокрий.

Легкий карбонат кальцію називають легким кальцієм, він також відомий як осаджений карбонат кальцію, англійською скорочено PCC. Основними компонентами вапна є спечені вапнякові камені та інші сировини для формування вапна. Потім вводять двоокис вуглецю, карбонізують вапняне молоко, щоб утворити осад карбонату кальцію, і, нарешті, отримують шляхом водовідділення, сушіння та подрібнення. Або спочатку використовують карбонат натрію та хлорид кальцію для проведення реакції метатезу з утворенням осаду карбонату кальцію, а потім проводять водовідділення, сушіння та подрібнення.

Карбонат кальцію є одним з найраніших неорганічних наповнювачів, що застосовуються для наповнення та зміцнення ПП, а застосування мікро-розмірного карбонату кальцію завжди займало домінуюче положення. Дослідження показують, що додавання карбонату кальцію може підвищити ударну міцність ПП, але зменшується розтягувальна міцність; додавання легкого карбонату кальцію може одночасно покращити ударну міцність і межу текучості, а ПКК, оброблений стеариновою кислотою, має кращий ефект. Карбонат кальцію, оброблений титанатним з’єднувачем, може значно покращити ударну міцність ПП.

З появою нано-розмірного карбонату кальцію китайський виробник екструдерів виявив, що нано-розмірний карбонат кальцію може одночасно зміцнювати та підвищувати жорсткість, причому ефект підвищення жорсткості кращий, ніж у мікро-розмірного карбонату кальцію. Дослідження показали, що морфологія нано-карбонату кальцію різна, і механічні властивості композитних матеріалів також дуже відрізняються. Кубічний нано-карбонат кальцію сприяє покращенню ударних властивостей композитних матеріалів, тоді як волокнистий нано-карбонат кальцію може значно покращити розтягувальні властивості матеріалу. Нано-карбонат кальцію може значно розрізняти сферуліти ПП та сприяти їх формуванню.

Скляні кульки

Скляні кульки — це новий тип силікатного матеріалу, який включає тверді та порожнисті. Зазвичай скляні кульки з розміром часток 0,5–5 мм називають дрібними кульками, а з розміром часток нижче 0,4 мм — мікрокульками; існує багато видів мікрокульок залежно від їх джерел, а скляні кульки з летючого попелу отримують з летючого попелу — це легкий мікрокруглий матеріал, основним компонентом якого є діоксид кремнію, а також містить різні оксиди металів. Скляні кульки з летючого попелу мають переваги високої термостійкості та маленької теплопровідності. Вони також відрізняються зносостійкістю, стійкістю до тиску, вогнестійкістю та іншими властивостями матеріалу, а їх спеціальна сферична поверхня може покращити процесування матеріалу. Крім того, їх поверхневий блиск хороший, що може підвищити блиск поверхні виробу та зменшити адсорбцію бруду на поверхні.

Скляні кульки широко використовуються для зміцнення та підвищення жорсткості ПП. Дослідження показують, що зі збільшенням вмісту скляних мікрокульок модуль розтягу, міцність на згин та модуль одиночного та подвійного екструдованого ПП/скляних мікрокульок композитів всі демонструють лінійне зростання, тоді як межа текучості трохи зменшується; деформація при розриві зростає при низькому вмісті, а потім швидко зменшується, а ударна міцність одиночного та подвійного екструдованого матеріалу зростає і збільшується зі збільшенням дозування скляних кульок у певному діапазоні, а ударна міцність одиночного екструдованого матеріалу трохи вища, ніж у подвійного екструдованого матеріалу, а розмір часток скляних кульок має великий вплив на жорсткість композиту ПП/скляних кульок.

Силікатні мінерали

Наразі найбільш широко використовуваними та досліджуваними силікатними мінералами є тальк, монтморилоніт, воластоніт тощо. Серед них аттапульгіт та цеоліт також здобули більшу увагу.

І тальк, і монтморилоніт (ММТ) є слоїстими силікатними мінералами. Тальк — це магнієвий силікатний мінерал з пластинчастою структурою. Зазвичай чим дрібніша частина, тим краще дисперсійний ефект, що може покращити температуру теплового деформування та поверхневу обробку матеріалу; відстань між шарами ММТ велика, тому для підготовки композитних матеріалів ПП часто використовують метод інтеркаліції. ММТ може утворити добру інтеркаліційну структуру в матриці ПП, таким чином покращуючи ударну міцність та стабільність розмірів ПП.

Аттапульгіт (АТП) — це ланцюговий слоїстий силікат. АТП — це природний одновимірний наноматеріал силікатний мінерал. Його базова структурна одиниця — це голчастий або коротковолокнистий монокристал. АТП можна компонувати з поліпропіленом на двох рівнях: мікро-наповнення та нано-підсилення, щоб покращити механічні властивості матеріалу. Цей новий тип короткого глиняного волокна долає недоліки загальних армованих скляним волокном смол, таких як погана текучість, грубий вигляд та серйозний знос обладнання для обробки, тому він має високу перспективу розвитку.

Китайська екструзійна машина для волластоніту — це силікатний мінерал з одноланцюжковою структурою, який зазвичай має вигляд пластинок, радіальних або волокнистих агрегатів. Дослідження показали, що пластмаси, наповнені воластонітом, не тільки можуть покращувати свої механічні властивості, але й можуть використовуватися замість скловолокна для зниження вартості.

Цеоліти — це силікатні мінерали, що знаходяться на полицях. Вони мають багату пористу структуру і можуть підготувати поліпропіленові композитні матеріали з високою функціональністю шляхом адсорбції або навантаження функціональних частинок, що підвищує додану вартість продуктів. Тому розробка функціональних композитів PP/цеоліт має великий потенціал і стала гарячою точкою сучасних досліджень та уваги.

Діоксид титану

Хімічний склад діоксиду титану — це діоксид титану. Залежно від різних кристалічних форм, виділяють рутильну та аната́зову форми. Рутильна форма є найстабільнішою кристалічною формою з компактною структурою; її твердість, стійкість до погодних умов і стійкість до розсипання кращі, ніж у аната́зової форми. Вона стійка до різних хімічних речовин у атмосфері, нерозчинна у воді та має хорошу термостійкість. Після додавання діоксиду титану можна не тільки покращити білість продукту, але й зменшити шкідливий вплив ультрафіолетових променів, покращити стійкість поліпропілену до світлового старіння, а також підвищити жорсткість, твердість і зносостійкість продукту. Однак, на відміну від кристалічних матеріалів, таких як ПП, ПА та інших, які мають погану сумісність, необхідно провести компатибілізацію та модифікацію цього матеріалу.