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2018/12/11 10:41:53
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滑石粉的应用

滑石粉的应用
  滑石集稳定性、低硬度、层状结构、亲油疏水等优点于一身。自然界中很少能有象滑石这么多优点的矿物。滑石本身的特点决定了它是一种不可多得的功能性填料。在众多的应用中,滑石不但能起到一般填料的作用降低成本,而且能显著增强这些产品的诸多性能。这使滑石作为填料,广泛地应用于塑料、造纸、油漆、陶瓷、化妆品、医药、橡胶、农产品、化肥等行业中。
(一)、塑料行业
  滑石作为填料不但能节省树脂的使用量,还能显著地提高产品物理性能,起到增强作用。足够细度的滑石粉,可显著提高产品的刚度、冲击强度、抗蠕变性、硬度、抗表面划伤、耐热性和提高热变形温度。对于应用于汽车和家电的聚丙烯塑料改性,滑石的性价比是其他任何非金属矿材料所无法比拟的。
1.1滑石粉对塑料性能的影响
  a.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。例如,研究滑石粉的加入对聚丙稀塑料成型收缩率的影响时,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收缩率;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。
  b.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。
  c.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。
  d.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.例如,聚丙烯中加入1500目活化处理的滑石粉后,材料拉伸强度在滑石粉含量20%以内时,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。
  e.冲击强度,也是塑料制品在使用时一个很重要的指标,尤其是作为汽车保险杠使用的改性PP,冲击强度的大小,直接反映了汽车保险杠的好坏。对塑料材料冲击强度的影响,滑石粉含量一般情况下小于10份时,对冲击韧性有提高作用,在大于10份时冲击性能开始下降。
此外,滑石粉的纯度和细度对冲击韧性影响都很大,在含量不变时细度越大,材料的韧性越好,纯度越纯韧性越好。
  f.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。例如,聚丙烯中加入800目滑石粉,随着添加量的提高,其材料热变形温度的也逐步升高。
g.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,如聚丙烯和尼龙在基础成型时就是如此。
1.2、滑石粉在塑料中的应用优点
  a.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。
  b.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。
  c.在不同的塑料材料中,滑石粉的应用特点也不是一样的
  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,在聚丙烯中可以起到成核剂的作用,可有效的提高聚丙烯的综合性能。
1.3应用滑石粉的一些塑料制品
a.聚丙烯改性,如汽车保险杠、仪表盘等内外饰件;家电配件。
b.ABS增强改性,热工程塑料等。
c.尼龙增强改性。
d.聚乙烯改性,管材、异型材、板材、吹膜等。
1.4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,需注意以下几点:
  a.滑石粉必须进行表面活化处理,目的是改善滑石粉的塑料原料之间的相容性,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。
  b.在相同配方的条件下,滑石粉在塑料原料中的分散性,对改性料最终的理化性能影响很大,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,可采用分布加入的方法,以达到好的分散效果。
  c.对不同的塑料,不同的要求应选择不同规格的滑石,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。
1.5塑料用滑石粉的选择
  滑石对塑料具有显著的增强效果,但并不是所有的滑石产品都有较强的效果。增强效果随着产品品质的不同差异非常明显。很难给用于塑料工业的滑石粉提出统一、具体的标准。总的原则是:
  a、尽量使用粒度适宜的纯滑石产品,产品并不一定越细越好。
  b、滑石原料来源必须固定,产品的品质,特别是粒度分布,湿白度、色相必须稳定和连续。
(二)、橡胶行业
  作为补强填料,在橡胶行业,滑石粉主要用于橡胶填料和橡胶制品防粘剂、电缆隔离剂等。由于滑石粉的微观粒子具有亲有机化合物的性质,因此它们对天然橡胶及合成橡胶表现出一个明显的亲和力,从而可以有效的提高了填料/橡胶的很多物理性能。
应用领域以及特点:
●增强了橡胶制品的拉伸强度,伸长率,延展性、弹性模量和撕裂强度等。
●可提高制品的耐酸碱性及耐热性,并具有抗紫外线辐射的作用。
●提高橡胶易加工性混、良好的挤出速率和增强性以及改善表面外观。
●对弹性体具有良好的聚合力,由此提高了产品的抗拉强度,弹性模量和耐撕裂性、对橡胶电缆制品是一种很好的绝缘体,它能抑制气体泄漏和氧气扩散,赋予耐火电缆阻燃性能。
●在橡塑制品中(尤其是发泡材料)可助其加工成型,减少聚合体分子间之磨擦力,使分子键因而容易移动,可促使缩短成型时间提高生产力。在聚合体中可使直链型(Linear)分子,经架桥作用由平面结构变为三度空间之结构增强胶模之耐磨、韧性与抗裂作用 。
 
(三)、涂料行业
  滑石粉应用在油漆和涂料产品上,赋予很多功能和作用。可以改善流体性能,防止沉淀;提高遮盖率,提高附着力和;提高涂料的悬浮性、干性、抗水性、抗化学性;使原子灰连接好,吸油率低、光泽度好。比如,在防腐蚀底漆里,可以改善耐蚀性和附着力;外墙油漆里,作为钛白粉混合添加剂,可以减少二氧化钛用量降低成本,同时帮助其扩散,防止沉淀和开裂。精华提供了不同级别以及应用不同领域的滑石粉产品,按照具体需要的功能,选择恰当产品。
应用领域以及特点:
防腐蚀
●滑石粉的片状结构及其特殊表面性质,有助于保护水扩散透过薄膜。
●滑石的片状结构,也有利于促进油漆和涂料粘附到基板,提高附着力。
●使用滑石粉的涂料、油漆具有耐洗刷性、抗风化能力。
抗裂
●在油漆、涂料干燥收缩时会形成张力,由于片状滑石粉与油漆成分之间的互动作用,形成一个强大阻力,从而有效的防止了产品产生裂痕。
●层状滑石粉可以大大减少油漆、涂料的开裂,从而改善涂料的外观和耐久性。
流体性能
 ●滑石片状粒子、树脂以及其它成分之间的相互物理化学作用,提高低剪切粘性,这样就提高流体性能,防止沉淀。
 
(四)、陶瓷行业
  滑石粉应用在陶瓷上,使制品具有强度大,光泽度好,耐磨,耐酸以及抗静电等特点;可以增加陶瓷产品的透明度,提高产品强度和热冲击性能,改善玻璃化,防止破裂,减少煅烧周期,防止收缩。
应用领域以及特点:
白色陶器墙砖
●滑石粉可以控制热量和水分膨胀,从而提高釉体配合和减少延迟开裂。
●滑石粉的使用有利于生产大尺寸的瓷砖。
粘土-玻璃的陶瓷洁具
●滑石粉提高开裂的阻力,并增大粘土成分瓷器的强度,如淋浴盆等。
●在玻璃洁具的第二次烧制中, 滑石粉的存在更容易使其玻璃化,从而减少裂缝。
●滑石粉是有效的除尘剂脱模剂。
●在卫生陶瓷釉料中存在滑石粉可以提高制品的光泽度和白度,并减少针孔。
餐具
● 在加工低温陶器过程中, 精华滑石粉可以改善制品的可塑性,并有助于建立一个良好、适宜的釉体,加快烧成周期,减少冷却时产生裂缝。
●低铁含量等级的滑石粉可以提高玻璃化程度,缩短烧成周期,并提高机械阻力。
●使陶瓷餐具有良好的光泽度,可以增加陶瓷产品的透明度,并且耐磨。
 
(五)、造纸行业 
  滑石粉作为功能性填料、涂料和树脂控制剂及脱墨剂广泛应用在纸浆,纸张和纸板等造纸生产领域,有效地提高了产品的质量和生产效率。滑石可使纸张坚固洁白,增加不透明度和亮度,增强对油墨的吸附能力。滑石对颜料有较强的固着力,使彩色印刷品获得良好的色彩效果。滑石粉的添加,可以有效地提高二氧化钛(TiO2)的保持力和性能,再者滑石密度小于二氧化钛(TiO2),作为白色填料比二氧化钛优越,价格远低于二氧化钛,使产品更具有竞争性。因为滑石具有质地柔软,磨损低,化学稳定性好,反射率高,疏水等特点,所以可以提高纸张的机械性能,降低干燥成本,提高印刷效果。
应用领域以及特点:
凹版印刷
●滑石粉在凹版印刷打印过程中能显著提高产品的品质。
●滑石粉提高了印刷机运行效率,消除纸张的破裂和绉皱的产生。
●应用滑石粉的纸张可以有效降低表面摩擦,并能有效控制纸张在滚轴旋转印刷中的折断,从而大大提高了凹版印刷的生产效率。
●尽管印刷时油墨会迁移,但在半色调区域,应用滑石粉的纸张仍能够带来很好的图像品质,同时还能减少失点。
 ●滑石的凹面磨耗值很低,因而对造纸设备和印刷设备磨损甚小。
涂料和树脂控制
●不论过程中温度或pH值会有变化,滑石粉都会不可逆转地吸附有机物,防止其凝聚。
●滑石粉提高了设备的生产力,减少能源消耗。
●在废水的排放方面,滑石粉大大降低COD水平。
●滑石粉的应用,大大提高了造纸机和印刷机运行速度,同时提高纸张质量。
脱墨剂
●滑石粉用于废纸脱墨工艺中,可有效地使废纸在浮选和洗涤中脱墨。
 
(七)、医药、食品、化妆行业
  精华应用在医药、食品、化妆行业的滑石粉均采用本矿区特有的矿洞开采的无石棉和晶体的天然优质滑石原矿,经过筛选、清洗、晾晒及紫外线消毒加工而成。其采用的滑石是矿物中硬度最小的一种,其活性高,结构松散,无毒,有柔软滑腻感。
应用领域以及特点:
医药
  滑石粉的惰性特点,使它可以作为理想的赋形剂。药品生产中作为润滑剂,控制粉末的流动。适用于医疗润滑剂、片剂和漂白剂等产品。
食品
  适用于水果糖、泡泡糖、面粉等食品的添加,也可用作食品的防腐剂、增白剂,产品具有质地柔软、口感顺滑的特点,可代替较昂贵的原料,降低成本。
化妆
  精华提供了一个完整系列(TS系列)的化妆品级滑石粉以满足彩妆效果配方的要求,适用于口红、粉饼、面霜及各类化妆品。
  化妆用滑石粉采用的原料颜色有白、灰绿、奶白、淡红、浅蓝、浅灰等,并且具有珍珠或脂肪光泽,可使化妆产品具有白色度高,可溶性好、光泽度强等特点。
  滑石粉中含有大量的硅元素,由于硅元素具有散光、阻隔红外线的作用,因此增强了化妆品的防晒和抗红外线的功能。

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