【塑料填充料】如何正确地在塑料中添加滑石粉？

滑石粉在塑料产业中的应用

添加滑石粉可以改变塑料的各种性能，包括成型收缩、表面硬度、弯曲系数、抗拉强度、冲击强度、热变形温度、成型工艺和产品尺寸稳定性。向塑料中添加超细木滑石粉可以大大提高塑料产品的刚度和耐蠕变性、硬度和内表面划痕、耐热性和热变形温度。相当细腻的滑石粉也可以提高塑料产品的冲击强度，添加后也有润滑作用，可以促进流动，提高塑料的加工工艺性，另一个突出特点是起到了成核剂的作用。

在塑料行业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。

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，在有些场合下，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。

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较广泛，起的作用较大，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，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。

一、在聚丙烯树脂中的应用

滑石粉常用于填充聚丙烯，滑石粉具有薄片构型的片状结构特征，因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中，加入超细滑石粉不但能够显着的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、电绝缘性、尺寸稳定性，还可以提高聚丙烯的冲击强度。在聚丙烯中添加少量的滑石粉还能起到成核剂的作用，提高聚丙烯的结晶性，从而使聚丙烯各项机械性能提高，又由于提高结晶性，细化晶粒，亦能提高聚丙烯的透明性。填充20%和40%超细目滑石粉的聚丙烯复合材料，不论是在室温和高温下，都能够显着提高聚丙烯的刚性和高温下的耐蠕变性能。在汽车工业中，聚丙烯添加滑石粉主要用于汽车的保险杠和仪表盘，另外还用于风扇罩、加热器罩、导管、蓄电池防热板、流体泵件等；在飞机工业中，用于冰箱门衬垫、加热器及真空泵罩、洗涤机搅拌器；在电气工业中，用于注塑成型各种仪表壳体和电气元件，在家电工业中，用于冰箱抽屉、洗衣机滚筒等注塑件。

二、在聚乙烯树脂中的应用

滑石是天然硅酸镁，它独特的微鳞片状结构，具有一定的抗水性和高度的化学惰性，因此有良好的耐化学腐蚀性和滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料，有良好的耐化学腐蚀性和流动性，可与ABS、尼龙、聚碳酸脂竞争。用它填充聚乙烯能够提高以下性能：提高韧度、挠曲模量和扭曲模量；提高挠曲强度；降低在常温和高温下下蠕变倾向；提高热变温度及尺寸稳定性；改善变形和翘曲，同时亦有较低的热膨胀系数；改进导热性；提高模塑件的表面硬度及光洁度；提高聚乙烯的机械强度。添加不同比例的滑石粉对聚乙烯材料的物性将产生不同的影响，添加比例在10-15%达到最佳。对于聚乙烯吹塑薄膜来说，填充超细滑石粉母料比其他填料好，易成型、工艺性好。而且，该种薄膜可使氧气透过率降低80%,特别适合包装含油食品,如花生米、蚕豆等,长期保持不出油、不变质：该种薄膜可使水蒸气透过率降70%，具有很好的防潮性，很适合作地下土工防潮布，也适用于包装食品。

三、在ABS树脂中的应用

ABS树脂是无定形聚合物，具有聚苯乙烯那样优良的成型加工性；它具有良好的抗冲击强度，耐低温性能好，拉伸强度高耐蠕变性能好。为了提升ABS现有的使用性能，人们对ABS改性的研究广泛的开展。比如ABS与PVC共混制造的汽车仪板吸塑片、ABS与PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮，不但强度高、韧性大而且能够保持表面花纹的耐久性。这种共混材料加超细碳酸钙或超细滑石粉进行填充，能够显着的提高共混材料的缺口冲击强度和耐撕裂强度，比如：添加超细滑石粉或碳酸钙5-15%，缺口冲击强度可提高2-4倍。由于ABS是无定型聚合物具有容纳较多填料的功能。其中添加超细滑石粉既能显着地提高ABS原存的性能，又能降低成本。因而多用它注塑成型各种仪表、电视机、收录机、手机等的壳体，当然在其他领域如：纺织器材、电气零件、汽车部件、飞机部件等的应用也非常广泛。

四、在聚苯乙烯树脂中的应用

未改性的通用级聚苯乙烯是无定形聚合物，它硬而脆，但它具有良好的电性能、耐老化性能和高的尺寸稳定性，缺点是脆性高，对环境应力开裂敏感。添加超细滑石粉能够提高冲击韧性，调节流变性，扰曲模量显着提高，抗张屈服强度也有提高。例如：添加40%超细滑石粉或滑石粉母料，扰曲模量从23800kg/cm²增加58800kg/cm²，抗张度从336kg/cm²提高385kg/cm²。

五、在尼龙树脂中的应用

对尼龙（聚酰胺），在工业上特别注意利用这种塑料的韧性和耐磨性。尼龙一般是硬的，类似角质，具有良好的耐磨性和高的尺寸稳定性。这些性能都可以通过填充剂或增强剂加以进一步提高。PP66的硬度、劲度、耐磨性和热变形温度在尼龙里是最高的；PP6以其较高的韧性着称；PP610吸水性较低，从而尺寸稳定性也较高；PP11冲击强度在尼龙里最高。在各种填料中，层状结构的滑石粉能提高尼龙原有的好性能，改进耐磨性最为重要。与金属相比未填充改性尼龙弹性模量低，拉伸和蠕变强度低，力学性能与温度有明显的依赖关系，分子上含有吸水基因胺基，吸水率高，制品在使用时易吸水膨胀变形，加工成型时冷却快结晶不完全，在使用时还在结晶，这就导致制品变形，甚至开裂。尼龙的上述缺点，添加超细滑石粉能够有很大的改善，滑石粉有成核剂的作用，添加后能够提高尼龙的结晶速率，增大结晶度，因此特别能够提高尼龙的韧度、机械强度、硬度、热稳定性、尺寸稳定性，改进制品表面质量和变形行为，对于吸潮性、电性能和化学性能也有好的影响。

六、在聚氯乙烯树脂中的应用

用普通粉体填充聚氯乙烯已经非常普遍地在使用，如制造硬聚氯乙烯管材，填充碳酸钙量可以达到40%，但是聚氯乙烯的抗张强度和冲击强度都要降低；如果添加平均颗粒在5微米即2000目的滑石粉，添加到40-45%体积份数时，可以发现材料的屈服强度甚至高于原来的断裂强度，对聚氯乙烯体系有明显的增强作用。对于冲击强度，添加超细滑石粉，无缺口冲击强度在15%重量份内基本上不降低，缺口冲击强度有所降低，对于扰曲模量，能够显着增加。超细粉体对于添加增韧性剂的聚氯乙烯体系，如PVC/CPE、PVC/ABS体系，则具有十分显着的补强作用。

七、在其他树脂中的应用

1、在含氟聚合物中如聚四氟乙烯，添加滑石粉能够改进蠕变强度、耐磨性、韧度、导热性、压缩强度、硬度、蠕变倾向和在高温下的热变形性。

2、在聚甲醛中添加滑石粉填充剂，可以使其本身韧度进一步提高。

3、在聚碳酸酯中添加超细目滑石粉，可以提高韧度。

4、在聚苯硫醚中添加超细目滑石粉，可以获得较好的加工性，较低的收缩，脱模尺寸精确。

八、使用滑石粉三点注意事项

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，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较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。

文章来源：中国塑协多功能母料专委会

编辑整理：中国非金属矿信息平台（chinanmi）