黑滑石對聚丙烯性能的影響
2022-10-21
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返回列表滑石原礦有粉紅、白、綠、灰和黑等色澤之分，顏色主要取決於與滑石共生礦物的其他礦物的種類。黑滑石的主要礦物成分通常由滑石、石英、方解石、海泡石、有機碳等組成，內含有機碳是其致黑的主要原因，顏色呈黑色或灰黑色。下圖為黑滑石幹粉、濕粉及在塑料中色板的狀態。
我國黑滑石資源十分豐富，目前所探明的礦點均分布在我國的中南地區和西南地區，儲量約6～8億t，因價格相對白滑石低廉，將其磨成片狀（層狀）結構完整的粉，可以用在顏色較深的塑料製品中，提高產品的彎曲強度、彎曲模量和產品尺寸穩定性，降低成本。
實驗過程：
將不同含量的黑滑石粉與高抗衝共聚聚丙烯共混擠出製備樣料，再經過注塑製樣，分別得到滑石粉含量為1%、3%、5%、8%、10%、12%、15%和20%的樣品，測試其收縮率、彎曲強度、彎曲模量、衝擊強度、熱變形溫度和色差值等性能。
結果分析：
1、收縮率
圖1 黑滑石粉含量對PP收縮率的影響
從圖1可以看出，隨著黑滑石粉含量的增加，聚丙烯塑料的收縮率逐漸減小，這說明加入黑滑石粉可提高聚丙烯材料的尺寸穩定改性。
2、彎曲強度
圖2 黑滑石粉含量對PP彎曲強度的影響
從圖2可以看出，當黑滑石粉的添加量≤5%時，聚丙烯材料的彎曲強度增加較緩慢，添加量＞5%後，隨著黑滑石粉含量的增加，聚丙烯塑料的彎曲強度提高幅度變大。
3、彎曲模量
圖3 黑滑石粉含量對PP彎曲模量的影響
從圖3可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，隨(sui)著(zhe)黑(hei)滑(hua)石(shi)粉(fen)添(tian)加(jia)量(liang)的(de)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)，聚(ju)丙(bing)烯(xi)材(cai)料(liao)的(de)彎(wan)曲(qu)模(mo)量(liang)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)，材(cai)料(liao)的(de)剛(gang)性(xing)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)，這(zhe)說(shuo)明(ming)黑(hei)滑(hua)石(shi)粉(fen)與(yu)普(pu)通(tong)滑(hua)石(shi)粉(fen)一(yi)樣(yang)，都(dou)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)材(cai)料(liao)的(de)彎(wan)曲(qu)模(mo)量(liang)。
4、衝擊強度
圖4 黑滑石粉含量對PP衝擊強度的影響
從圖4可以看出，當黑滑石粉的添加量≤10%時，對聚丙烯材料的衝擊強度基本上沒什麼影響，添加量＞10%後，聚丙烯塑料的衝擊強度大幅度下降。
5、色差值
圖5 滑石粉對PP色差值的影響
從圖5可以看出，隨著滑石粉含量的增加，聚丙烯材料的L值會逐漸下降，當添加量為10%時，L值達到飽和，為33.2。這說明黑滑石粉在PP中具有一定的色澤飽和度。
結論：
黑滑石粉可以提高聚丙烯材料的彎曲強度、彎曲模量和尺寸穩定性，同時添加量≤10%時，對聚丙烯材料的衝擊強度影響較小，當添加量達到10%時，L值達到最小值。這對改性塑料做黑色產品時具有一定的借鑒價值。
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