活性硅酸钙微粉在塑料中应用技术的初探.pdfVIP

论文交流 活性硅酸钙微粉在塑料中的应用技术初探 陆晓中”l 孙俊民【I 张战军【2i 刘荚惶f 赵安赤7M (1．北京石油化工学院材料科学与工程系，北京102617； 2内蒙古太唐国际再生资源开发有限公司，呼和请特010206， 3中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会，北京100048) 摘要：奉文介绍7一种由格煤灰采用化学方法告成的新型多孔糠塑填抖—女照钙盘耪的化学 成舟，盘观蛄构厦物理性能，并时其在塑料材料中的应用技术进行T初步研宽． 关键词：硅瞳钙擞拧亿学成分擞观结构物理性能鹿性技术 内蒙古太唐国际再生资源开发有限公司利用内蒙古中西都地区特产的高铝粉煤灰资源，采用 先进的多联产工艺技术在提铝过程中制备出一种新型多孔檬塑填料产品——硅酸钙镦粉． 由于硅酸钙微柠具有白度高．粒度细、密度低以及内部敢孔丰富等特点，在檬塑材料中作为 补强性填料或增窖性填料具有广阔的应用前景，本文将对该种新型填料的化学成分、微观结构， 物理性能及其在几种塑料材料中进行填充改性的初步研究结果等作一简单介绍． 1．硅酸钙微粉基本特性 1)硅酸钙徽粉的化学成分 2)硅酸钙擞粉的微观结构 A．10Ⅱm标尺 B．2pm标尺 Cl,um标尺 图1硅酸钙徽糟的微观结构电镜照片 由圈1可见，硅酸钙镦粉颗粒是由一次颗粒聚集而成的二次或三次颗粒团聚体，一改颗粒粒 论文交流 径在l一3pm左右，而二次或三次颗粒聚集体的粒径约为10-．-30Itm．硅酸钙微粉颗粒内部具有丰 富的微孔结构，呈蜂窝状，微孔尺寸可达100am左右，微孔周边薄壁的厚度约ft．-10nm．可以 预见，这种结构的比表面积很大，表面活性高、吸附能力强，可能在橡塑材料中可用作补强性填 料(而非增容性填料)，具有较高的研究利用价值． 硅酸钙微粉的物理性能 由表2、表3可见，与其他常用橡塑填料相比，硅酸钙微粉还具有下列特点： ①PH值较高，属碱性填料：填料的PH值有时会对橡胶的硫化速度等产生影响(通常， 碱性填料会缩短硫化反应时间、加速硫化反应)； ②原粉的白度较高：但是，我们在前期研究中发现，硅酸钙微粉填充PP、PVC等材料时， 当填充量较大时，经高温挤出加工后材料的颜色可能会产生某些变化(可能会变为微红 或红色)，这可能与该种填料中含有微量Fe203等杂质有关，变色机理及解决方法我们 正在进一步研究中．但在深色制品、橡胶制品中使用时则问题不大． ③堆积密度及真密度较小． ④吸油值较大：硅酸钙微粉的吸油值与普通炭黑相当，低于白炭黑，但高于轻钙、重钙及 滑石粉的常用白色填料． ⑤含水率较高：硅酸钙微粉在自然干燥状态下的含水率与气相法自炭黑相当(低于沉淀法 白炭黑)，但远高于轻钙、重钙及滑石粉的常用白色填料．需要注意的是，含水率较高 的填料用于橡塑制品(尤其是尼龙等对水敏感的材料)时，硅酸钙微粉一般应先进行预 干燥处理． ⑥原粉的平均粒径较粗。且颗粒细度分散性较大； ⑦比表面积大：与普通炭黑相当，低于自炭黑，但远高于轻钙、重钙及滑石粉的常用白色 填料．一般而言，比表面积越大，填料活性越高，当其用于橡塑材料中时，由于其高活 性表面易与高分子材料产生一定的吸附等物理化学作用而产生结构化效应，故对橡塑材 料的补强作用较好． 表2硅酸钙微粉的物理性能 堆积密度 真密度 吸油值 含水率 平均粒径 比表面积 自度 PH值 ％ g／cm3 咖m3 ml／lOOmg pm m2，g 89—92 8~ll O．17—O．301．30—1．40 130~1703．6l l孓oO 50～150 表3其他几种常见填料的物理性能