中國粉體網(wǎng)訊 聚丙烯（PP）塑料具有優(yōu)良的耐腐蝕性、電絕緣性和良好的力學(xué)性能，是一種綜合性能優(yōu)良的通用高分子材料。但存在耐寒性、抗沖性以及抗蠕變性能差，成型收縮率大，易發(fā)生翹曲變形、熱變形溫度低等缺點。通常采用滑石作為聚丙烯改性的功能填料。
足夠細(xì)度的滑石粉，可顯著提高產(chǎn)品的剛度、沖擊強度、抗蠕變性、硬度、抗表面劃傷、耐熱性和熱變形溫度。滑石作為填料不但能節(jié)省樹脂的使用量，還能顯著提高產(chǎn)品的物理性能和加工性能，起到增強作用；同時也可以顯著降低其成型收縮率，提高結(jié)晶速率和結(jié)晶溫度。對于應(yīng)用于汽車和家電的聚丙烯塑料改性，滑石的性價比是其他任何非金屬礦材料所無法比擬的。
盡管很多企業(yè)在PP生產(chǎn)中使用滑石粉作為改性材料，但是有時候會發(fā)現(xiàn)一個問題：相同原料礦石和樹脂，相同加工工藝，相同分散條件，甚至相同工人，得到的PP塑料性能就是沒別人的好。這時候你需要注意了——問題可能出在——你們用的滑石粉粒度不同！
作為填料，滑石粉的粒度影響有那么大嗎？
答案是肯定的。
遼寧鑫達(dá)滑石集團工程師的一項研究證明，由于采用相同的礦物原料和設(shè)備工藝，并且經(jīng)過混合、造粒、注塑等多道工藝，使滑石粉填充聚丙烯能均勻分散，排除了由于粉體顆粒尺寸小而可能造成團聚等影響復(fù)合材料的性能的因素。
采用不同粒徑的滑石粉填充復(fù)合材料的力學(xué)性能真的不一樣。
表1 不同粒徑滑石粉填充復(fù)合材料的力學(xué)性能
從表1中我們發(fā)現(xiàn)，在滑石粉粒徑為10-4μｍ時，滑石粉粒徑越小，滑石粉／聚丙烯復(fù)合材料的沖擊強度、彎曲強度、拉伸強度、斷裂伸長率越大，剛性與韌性越好。這主要是由于相同填充量下，粒徑越小，比表面積越大，滑石粉與樹脂界面的相互作用越強，抗變形能力就越強。其韌性提高原因可能是：
滑石粉粒徑越小，滑石粉粒子越容易移動；
由于滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)和其表面的活性點較少，樹脂與滑石粉粒子之間易產(chǎn)生空隙。滑石粉粒徑越小，比表面積越大，空隙越多，分子鏈和滑石粉粒子更容易移動，可以吸收更多的能量，所以斷裂伸長率和沖擊強度就越大。
粒度低的滑石粉填料影響PP塑料的加工性能嗎？
進(jìn)一步的研究證明：滑石粉粒徑越小，滑石粉／聚丙烯復(fù)合材料的收縮率越小，熔融指數(shù)越小。
表2 不同粒徑滑石粉填充復(fù)合材料的加工性能
從表2看出，1）滑石粉粒徑越小，復(fù)合材料的收縮率越小。這主要是一方面滑石粉粒徑越小，比表面積越大，相較于粒徑較大的滑石粉，粒徑較小滑石粉可以有效阻止塑料材料的應(yīng)力收縮，降低收縮率；另一方面，滑石粉填充到聚丙烯中，可以起到異相成核的作用，從而降低收縮率和后收縮。粒徑越小，比表面積越大，異相成核作用越好。2）滑石粉粒徑越小，復(fù)合材料的熔融指數(shù)越小。這主要是因為粘流態(tài)的樹脂中滑石粉的粒徑越小，顆粒越多，比表面積越大，與分子鏈運動的相互阻礙作用越強，故熔融指數(shù)越小。
綜上所述，想要提高PP塑料的性能，在選購滑石粉填料時不妨試試粒度更細(xì)一些的滑石粉，這樣生產(chǎn)出的PP改性塑料性能更好、品質(zhì)更高。
參考資料：
谷博. 超細(xì)滑石粉的粒徑對滑石粉／聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)及加工性能的影響
項素云. 滑石粉在填充改性聚丙烯塑料中的應(yīng)用與展望
郭甜甜. 滑石粉對聚丙烯微觀形態(tài)和性能影響
丁運生. 滑石粉／聚丙烯復(fù)合材料結(jié)晶度與相間形態(tài)對其力學(xué)性能的影響
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）
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