【聚乙烯蠟】影響塑料性能的碳酸鈣填料相關(guān)技術(shù)特性表征(上)
【聚乙烯蠟】影響塑料性能的碳酸鈣填料相關(guān)技術(shù)特性表征(上)
1.幾何特征:
通常粉體材料以顆粒形式作為填料使用。顆粒的形狀并不十分規(guī)則,但對塑料的性能來說,鎮(zhèn)料顆粒的幾何形狀對填充體系的物理力學(xué)性能有著重要的影響,因此粉體材料的顆粒形狀是電用時(shí)首先需要予以關(guān)注的。
對于片狀顆粒,往往采用徑厚比的概念,即片狀顆粒的平面尺寸(縱向或橫向)與厚度之比;對于纖維狀顆粒,往往采用長徑比的概念,即纖維狀顆粒的長度與直徑之比。
碳酸鈣的顆粒形狀大都呈四方體、六方體、多方體及不規(guī)則方形顆粒狀,它的形狀在塑料加工中對流動(dòng)性及制品的物理性能影響非常重要。
2.粒徑:
填充改性技術(shù)重要的一點(diǎn)是,將粉體顆粒均勻地、盡可能一個(gè)一個(gè)地分散到塑料基體中,如同大海中的大大小小的島嶼,稱之為海島結(jié)構(gòu)。一般說來,填料顆粒的粒徑越小,假如能夠分散均勻,則填充體系的力學(xué)性能越好;但粒徑越小,加工成本越高,實(shí)現(xiàn)其均勻分散越困難。因此,了解粉體顆粒的粒徑大小及其分布情況并根據(jù)實(shí)際需要加以選擇是非常重要的。
目前對粉體顆粒粒徑大小及其分布的表述有很多種,在沒有統(tǒng)一的命名方法和規(guī)定之前,塑料行業(yè)也經(jīng)常使用的是目數(shù)的方式,即用粉體材料的顆粒能夠通過多少目的篩子的目數(shù)來表示其粒徑大小。實(shí)際上這種方法測到的目數(shù)是指這種規(guī)格的粉體顆粒中尺寸最大的顆粒在三維方向上最大的尺寸。
在塑料制品中要求鈣粉的粒徑分布越窄越好,即分級出最小粒徑和最大粒徑,按照使用要求,采集粒徑在一-定范圍內(nèi)的產(chǎn)品,保證產(chǎn)品的分散性、透明性、力學(xué)性能及吸油率。
3.比表面積:
填料顆粒表面粗糙程度不同。即同樣體積的顆粒,其表面積不僅與顆粒的幾何形狀有關(guān)(球形表面積最小),也與其表面的粗糙程度有關(guān)。比表面積即單位質(zhì)量填料的表面積,它的大小對填料與樹脂之間的親和性、填料表面活化處理的難易與成本都有直接關(guān)系。
4.表面自由能:
填料顆粒表面自由能大小關(guān)系到填料在基體樹脂中分散的難易。當(dāng)比表面積一定時(shí),表面自由能大,顆粒相互之間越容易凝聚,越不易分散。在填料表面處理時(shí),降低其表面自由能是主要目標(biāo)之一。
5.密度:
填料的密度與填料顆粒堆砌狀態(tài)有關(guān)。由于輕質(zhì)碳酸鈣的顆粒呈現(xiàn)紡錘形,而重質(zhì)碳酸鈣的顆粒呈破碎的石塊形,在堆砌時(shí),顆粒之間存在空隙,而前者的體積明顯大于后者,因而輕質(zhì)碳酸鈣的表觀密度小于重質(zhì)碳酸鈣,但這并不意味輕鈣“輕”,重鈣“重”,因?yàn)榫推鋯蝹€(gè)顆粒來說它們之間的差別非常小,前者2.4~2.7g/cm3,后者為2.7~2.9g/cm3。在塑料填充改性領(lǐng)域,影響填充體系整體密度的是填料單個(gè)顆粒的密度以及它們在塑料基體中的存在形式——是否凝聚在一起,以及和基體塑料分子之間有無空隙等。
6.吸油值:
單位質(zhì)量的填料能夠吸收增塑劑二辛酯( DOP )的量稱之為吸油值。在使用增塑劑的塑料制品中,如果填料的吸油值高,就會增大增塑劑的消耗。填料吸油值的大小與填料粒徑大小、分布以及顆粒表面的構(gòu)造有關(guān)。輕質(zhì)碳酸鈣的吸油值往往是重質(zhì)碳酸鈣的幾倍,因此,在達(dá)到對樹脂增塑同樣效果的情況下,使用重鈣可以減少增塑劑的用量。一般重鈣要求吸油值小于65mL/100g。
聚乙烯蠟(賽諾)
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