滑石粉在塑料PP聚丙烯改性中的作用、力学性能与效果—炜林纳改性塑料

做改性塑料的炜林纳来说，滑石粉是咱们的刚需产品，所以对其性能的了解必须了然于胸，现分享部分滑石粉滑石粉在塑料PP聚丙烯改性中的作用、力学性能与效果，希望对所需了解的塑料人有所帮助。

一、滑石粉的性质

用于生产滑石粉的矿物有几种，但在塑料中使用意义较大的是一种可生产出薄片结构的，白色的细粉碎产品，由于滑石粉这种特殊状的薄片结构，在塑料中是一种有效的增强材料，无论常温和高温下，都可赋予塑料较高的刚性和抗蠕变性，而且白色的薄片结构的细滑石粉，还具有较好的固体光泽。

矿物滑石是一种水合硅酸镁，理论上的化学式为3MgO4SO2H2O。随产地不同，其组成亦有所不同，在塑料改性中所使用的滑石粉，其粒径根据用途和塑料品种的不同可从300目到3000目不等。

二、滑石粉对塑料性能的影响

滑石粉的加入可改变塑料的多种性能，如成型收缩率，表面硬度，弯曲模量，拉伸强度，冲击强度，热变型温度，成型工艺，产品尺寸稳定性等。

1．塑料中加入滑石粉可有效的改善塑料制品的成型收缩率，从而改善制品的表面性能，随着滑石粉含量的增加，聚丙烯塑料成型收缩率逐步减小，滑石粉的加入使之粘度增大，蠕变性下降，因此降低了PP的结晶度；滑石粉本身无收缩性，从而降低了整体材料成型牧缩率；微细的滑石粉还可作为PP的成核剂，起到改变PP结构的作用，以此防止PP大球晶的形成，也降低了PP的结晶度。

2．表面硬度和表面抗划痕性，也是某些塑料制品的使用要求。在聚乙烯和聚丙烯塑料中加入滑石粉可有效的改善制品的表面硬度和表面抗划痕性。

3．弯曲模量，也就是我们常说的产品的刚性，是塑料制品在使用时一个很重要的指标，特别是对工程塑料制品而言更为重要。白色的薄片结构的滑石粉填加到任何时候一种塑料中都可以显著的提高其弯曲模量，而且可以成倍的提高。对于一般矿物填充来说，这是滑石粉最显著的一个特点。在这一点上碳酸钙就不如滑石粉。随着滑石粉含量的增加，聚丙烯塑料的弯曲模量成倍的提高。

4．滑石粉对塑料材料的拉伸强度的提高比较有限，滑石粉含量在一定范围内可提高，滑石粉含量继续增加，拉伸强度反而会下降。而对有些塑料滑石粉的加入，不仅不提高拉伸强度，反而会下降。滑石粉含量在20%以内材料的拉伸强度有少量增加，当滑石粉含量在20%以上时，随含量增加，材料的拉伸强度逐步下降，这主要是滑石粉进一步的增加，减弱了聚丙烯的分子间引力所致。

5．滑石粉对塑料材料冲击强度的影响，类似于滑石粉对塑料材料拉伸强度的影响，各种矿物添加剂在含量小于10份时，均对冲击韧性有提高作用，大于10份时冲击性能开始下降，Talc的性能优于CaCO3和云母粉。

实验中还发现各种矿物添加剂的细度对冲击韧性影响很大，在含量不变时细度越大，材料的韧性越好。

6．滑石粉对塑料材料热变形温度的影响较为明显，可以有效的提高各种塑料的热变形温度，从而增加塑料的耐热性。

7．滑石粉对塑料材料成型工艺的影响，主要在于滑石粉可有效的改善塑料材料的流动性和成型收缩率，从而改善制品成型的稳定性，提高产品质量，特别是对于一些熔体强度低的塑料，加入滑石粉可有效的提高熔体强度，这一点在挤出成型时十分有效，如聚丙烯和尼龙在挤出成型时就是如此。此外，塑料材料中加入滑石粉使成型收缩率得到改善，从而大大的提高了塑料制品的表面平整度和产品的尺寸稳定性。

三、滑石粉在塑料中的应用特点

1．经济性

众所周知滑石粉的价格是塑料的10~20%，特别是塑料原料价格不断攀升的今天，滑石粉的加入可有效的降低材料的成本，提高企业经济效益，当然，滑石粉的加入并不是在任何时候都可以降低成本，在很多场合下，由于加入量的限制和高的产品质量要求，产品成本是增加的。

2．综合性能的提高

由于滑石粉的加入可改变塑料的多种性能，使很多有效的性能得到提高，对于工程塑料而言，在很多场合不加入滑石粉是不行的，如要求耐热的，要求刚性的，要求硬度的，要求表面平整的，要求成型方便的，要求重量的等等。

3．在不同的塑料材料中，滑石粉的应用特点也是不一样的

ABS和尼龙中加入滑石粉除了经济效益外，性能上主要是耐热性和成型收缩率。

聚乙烯中加入滑石粉主要是刚性、耐热性、成型收缩率和降低成本。

聚丙烯中加入滑石粉用途最广泛，起的作用最大，如整体强度的提高，耐热性的提高，成型收缩率的降低，刚性的增加，成本的降低。此外，高目数的滑石粉，在聚丙烯中可起到成核剂的作用，可有效的提高聚丙烯的综合性能。

四、滑石粉的使用方法

1．粉体直接加入法

粉体直接加入法：是指把滑石粉直接和塑料原料混合经双螺杆挤出机挤出造粒成为改性塑料原料，这是塑料改性中常用的方法，也是最经济的方法。

2．无载体母粒法

无载体母粒法：是指将滑石粉通过特殊的工艺制成一种无载体的松散的颗粒，然后再把这种颗粒和塑料原料混合，经双螺杆挤出机造粒成改性塑料原料。采用这种方法有两个优点，一个是减少生产过程中的粉尘污染，提高改性工作环境；二是改善混料过程中的颗粒和粉料之间的分层现象，提高混合过程物料的均匀性，从而提高产品的质量。

3．填充母粒法

填充母粒法：是将滑石粉和塑料载体混合，通过挤出机造粒而成高含量的母粒，这种母粒可和塑料原料直接混合，经挤出和注射完成成品加工。此法使用方便，但分散性不好，一些质量要求高的制品此法不行。

五、滑石粉使用的几点注意事项

要想达到理想的水平，使用好滑石粉，需注意以下几点：

1．滑石粉必需进行表面活化处理，对滑石粉表面进行活化处理，主要是改善滑石粉和塑料原料之间的相溶性，增加改性效果，应用于不同的塑料应选择不同的表面处理剂。

2．滑石粉在塑料原料中的分散性，在相同配方的条件下，滑石粉在塑料原料中的分散性对改性料最终理化性能影响很大，在生产过程中应严格控制，影响滑石粉在塑料原料中的分散性的主要因素有配方、温度、产量、工艺过程等。此外，当滑石粉加 入量大时，可采用分步加入的办法，以达到好的分散效果。

3．对于不同的塑料，不同的要求应选择不同规格的滑石粉，才能达到理想的效果。这一点是很有讲究的，选择不好可能事与愿违。因为不同的塑料，不同的制品，不同的使用条件对原料有不同的要求，所以必须进行不同的选择，才能达到理想的效果。

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