73溶液濃稀的表示-文本資料

塑料配混技術(shù)

PlasticsCompoundingTechnology

項(xiàng)目四填充母料制備

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕化系高分子教研室4/1/20241塑料擠出成型塑料配混技術(shù)

PlasticsCompoundingTe項(xiàng)目四填充母料制備學(xué)習(xí)目標(biāo)最終能力目標(biāo)：能完成填充母料的制備促成目標(biāo)：塑料母料配方設(shè)計(jì)能力；配混設(shè)備選用與工藝參數(shù)設(shè)定能力；配混設(shè)備操作能力；物料質(zhì)量問(wèn)題分析能力；資料檢索和自學(xué)拓展能力。4/1/20242塑料擠出成型項(xiàng)目四填充母料制備學(xué)習(xí)目標(biāo)3/31/20242塑料工作任務(wù)任務(wù)4-1:

填充母料配方制定任務(wù)4-2:填充母料制備工藝制定與實(shí)施任務(wù)4-3:填充母料配混質(zhì)量分析任務(wù)4-4：拓展訓(xùn)練－納米無(wú)機(jī)物/塑料復(fù)合材料4/1/20243塑料擠出成型工作任務(wù)3/31/20243塑料擠出成型本次任務(wù)任務(wù)4-1：填充母料配方制定擬實(shí)現(xiàn)的能力目標(biāo)：配方制定能力團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力自主學(xué)習(xí)的能力4/1/20244塑料擠出成型本次任務(wù)任務(wù)4-1：3/31/20244塑料擠出成型填充改性與塑料母料：填充改性，即在塑料中添加與基體樹脂在組成和結(jié)構(gòu)上不同的固體無(wú)機(jī)物或有機(jī)物填料（通常為粉狀），以降低成本，或是使填充塑料的某些性能有明顯改變，或賦予填充塑料某些特殊性能。往往還需加入其他助劑，以使填充改性塑料材料有良好的綜合性能。填充改性塑料材料的性能與基體樹脂的性能及填料的種類、形態(tài)、含量、分散狀態(tài)及界面結(jié)合情況等因素有關(guān)，也與體系中的其他助劑有關(guān)；即要有合理的配方及配混工藝，才能得到性能良好、價(jià)格合理的填充改性塑料材料。4/1/20245塑料擠出成型填充改性與塑料母料：填充改性，即在塑料中添加與基體樹脂在組成填充改性與塑料母料：在聚氯乙烯粉料及分散體中，填料可以直接與粉狀樹脂混合，而其他樹脂常為粒狀，若與粉狀填料直接混合，將難以均勻分散。母料是事先配制成的含有高百分比助劑的塑料混合物。填充母料就是將所要添加的填料與載體樹脂先進(jìn)行混合混煉造粒，制成與基體樹脂體積相近的顆粒，便于與樹脂粒混合。母料中填料的濃度要高出實(shí)際所需要的該組分濃度的數(shù)倍至十幾倍。當(dāng)母料按一定比例與基體樹脂配合后，在成型加工過(guò)程中該組分就可在基體樹脂中稀釋到預(yù)定的濃度。采用其他功能性助劑制得的母料即為功能母料，如色母料、抗靜電母料、阻燃母料等4/1/20246塑料擠出成型填充改性與塑料母料：在聚氯乙烯粉料及分散體中，填料可以直接與4.1填充改性的基本原理4.1.1填料的作用1.增量即降低成本，無(wú)機(jī)或有機(jī)填料的絕大多數(shù)品種的價(jià)格遠(yuǎn)低于所填充的合成聚合物，加入聚合物中能夠降低制品的成本。2.增強(qiáng)加入填料以后能使材料的一些性能得到改善，如材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、剛性、硬度、耐熱性、成型收縮率和線膨脹系數(shù)等；4/1/20247塑料擠出成型4.1填充改性的基本原理4.1.1填料的作用3/31/20填料分為增量性填料和增強(qiáng)性填料兩類：增量性填料即填充材料，稱為填充劑或填料，主要作用是降低成本；增強(qiáng)性填料即增強(qiáng)材料或增強(qiáng)劑，主要作用是提高塑料材料的力學(xué)強(qiáng)度，如拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和硬度等。4/1/20248塑料擠出成型3/31/20248塑料擠出成型有的填料同時(shí)具有增強(qiáng)和增量?jī)煞N作用，通過(guò)填料顆粒的細(xì)微化與表面處理等途徑可提高其增強(qiáng)效果；同一種填料在不同樹脂中作用也不相同，如木粉填充酚醛起補(bǔ)強(qiáng)作用，但木粉填充聚氯乙烯、聚乙烯則降低制品強(qiáng)度。填料和增強(qiáng)材料之間并無(wú)嚴(yán)格的界限，隨著樹脂品種、填料的表面處理與否、成型加工條件等不同而發(fā)生變化。3.賦予功能在降低塑料復(fù)合材料成本的同時(shí)，某些填料還可賦予制品一些塑料材料原本不具備的特殊性能。4/1/20249塑料擠出成型有的填料同時(shí)具有增強(qiáng)和增量?jī)煞N作用，通過(guò)填料顆粒的細(xì)微化與表4/1/202410塑料擠出成型3/31/202410塑料擠出成型4.1.2填料的性質(zhì)塑料填料為顆粒狀，直接影響填充改性塑料的性能。1.填料的化學(xué)組成化學(xué)組成決定填料的基本性質(zhì)。填料應(yīng)在塑料成型加工與使用過(guò)程中穩(wěn)定，不損害樹脂和其他助劑的性能，并能賦予填充塑料所要求的功能性，這都取決于填料的化學(xué)組成；填料中的雜質(zhì)可能與塑料中各組分發(fā)生反應(yīng)，所以對(duì)其純度也有一定的要求。由于表面官能團(tuán)不同，化學(xué)組成也會(huì)影響填料的表面性質(zhì)，從而影響填充塑料的性能。4/1/202411塑料擠出成型4.1.2填料的性質(zhì)塑料填料為顆粒狀，直接影響填充改性塑料的2.填料的物理性質(zhì)填料的物理性質(zhì)包括填料的幾何形狀、粒徑大小分布、表面性質(zhì)、密度、吸油值等。（1）填料的幾何形狀填料顆粒的形狀并不十分規(guī)則，不同種填料的幾何形狀有著顯著的差別，有球形（如玻璃微珠）、不規(guī)則粒狀（如重質(zhì)碳酸鈣）、片狀（如陶土、滑石粉、云母）、針狀（如輕質(zhì)碳酸鈣）以及柱狀、棒狀、纖維狀等。一般認(rèn)為，球狀、立方體狀的填料可提高加工性，但力學(xué)強(qiáng)度差，而鱗片狀、纖維狀填料的作用則相反。4/1/202412塑料擠出成型2.填料的物理性質(zhì)3/31/202412塑料擠出成型（2）填料粒徑大小與分布在填料能分散均勻的前提下，填料粒徑越小，填充材料的力學(xué)性能越好粒徑越小，均勻分散越困難，需要更多助劑和更好加工設(shè)備，顆粒越細(xì)所需要的加工費(fèi)用越高；須根據(jù)使用需要選擇適當(dāng)粒徑的填料粒徑分布會(huì)影響填料在填充體系中的分布，粒徑分布寬時(shí)，分布不均勻，從而影響填充體系的性能。4/1/202413塑料擠出成型（2）填料粒徑大小與分布3/31/202413塑料擠出成型填料的粒徑可用它的實(shí)際尺寸（μm）來(lái)表示，工業(yè)生產(chǎn)中，顆粒的大小用篩析法測(cè)定，以填料經(jīng)不同篩孔尺寸篩子的過(guò)篩率或篩余物比例表示，篩孔尺寸通常以目數(shù)（篩網(wǎng)每英寸長(zhǎng)度上的篩孔數(shù)）表示。目數(shù)20801001502003254006251250250012500尺寸/μm833175147104744338201051篩網(wǎng)目數(shù)與粒徑大小對(duì)照4/1/202414塑料擠出成型填料的粒徑可用它的實(shí)際尺寸（μm）來(lái)表示，工業(yè)生產(chǎn)中，顆粒的（3）表面形態(tài)與性質(zhì)填料粒子表面性質(zhì)∝(化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)、吸附物質(zhì)、表面毛細(xì)孔情況等)比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量填料的表面積粒徑越小，其比表面積越大同樣體積的顆粒，其表面積與幾何形狀、表面的粗糙程度有關(guān)填料的許多性能與比表面積有關(guān)，特別是在使用了表面活性劑、分散劑、表面改性劑以及極性聚合物等可被其吸附或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，比表面積的大小顯得尤其重要。表面自由能：固體表面分子受到不平衡的分子間力的影響，使表面積趨于極小，該分子間作用力即表面自由能，以每單位長(zhǎng)度的力或每單位表面積的能量表示比表面積一定時(shí)，表面自由能越大，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。4/1/202415塑料擠出成型（3）表面形態(tài)與性質(zhì)3/31/202415塑料擠出成型（4）密度填料的密度有真實(shí)密度與表觀密度。真實(shí)密度與化學(xué)組成與形態(tài)有關(guān)，一般填料的真實(shí)密度與它所來(lái)源的物質(zhì)一致，空心微球的密度較低，當(dāng)填料顆粒均勻分散到基體樹脂中時(shí)，影響填充材料密度是真實(shí)密度。表觀密度是填料在顆粒狀態(tài)下堆砌在一起時(shí)表現(xiàn)出的密度，由于顆粒在堆砌時(shí)相互間有空隙，不同形狀的顆粒粒徑大小及分布不同，同種化學(xué)組成的填料表觀密度會(huì)不相同；在原料的儲(chǔ)存、輸送和混合時(shí)，需考慮填料的表觀密度。4/1/202416塑料擠出成型（4）密度3/31/202416塑料擠出成型（5）吸油值與吸樹脂值在填料與增塑劑并用時(shí)，增塑劑常為填料所吸附，通常把100g填料吸收液體助劑的最大量定義為該填料的吸油值。為了保持塑料材料的柔軟性和伸長(zhǎng)率等，添加了填料的體系比不添加的體系要增加一些增塑劑的用量。如果在體系中存在液態(tài)樹脂，填料對(duì)這些液態(tài)樹脂也會(huì)有一定的吸收，吸樹脂量是指100g填料吸收液體樹脂的毫升數(shù)。4/1/202417塑料擠出成型（5）吸油值與吸樹脂值3/31/202417塑料擠出成型（6）硬度硬度指物質(zhì)表面抵抗某些外來(lái)機(jī)械作用，特別是刻畫作用的能力；通常采用莫式硬度來(lái)表示物質(zhì)相對(duì)硬度。硬度高的填料可以提高其填充的聚合物制品的耐磨性；但填料顆粒的硬度大，對(duì)塑料加工設(shè)備的磨損也大，使用填料帶來(lái)的效益不應(yīng)被加工設(shè)備的磨損抵消。莫式硬度如何定義？4/1/202418塑料擠出成型（6）硬度莫式硬度如何定義？3/31/202418塑料擠出4/1/202419塑料擠出成型3/31/202419塑料擠出成型（7）顏色及光學(xué)特性填料應(yīng)避免使所填充塑料材料的色澤發(fā)生明顯變化、或?qū)w的著色帶來(lái)不利影響，通常都希望填料本身是無(wú)色的或白色的，白度越高越好。填料的折射率和塑料基體的折射率的差別通常在1.50左右。某些填料（如炭黑和石墨）可吸收紫外線，故可以保護(hù)所填充的塑料避免發(fā)生紫外線照射引發(fā)的降解。有的物質(zhì)不僅可以吸收紫外線，還可把波長(zhǎng)較短的紫外光轉(zhuǎn)化為波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光而重新發(fā)光，如果將其作為填料使用，不僅可避免紫外線的破壞作用，還可增加可見光的輻射能量。有的填料可以吸收或反射紅外線，在農(nóng)用大棚膜中使用云母、高嶺土、滑石粉等填料，可以有效降低紅外線的透過(guò)率，顯著提高農(nóng)用大棚膜的保溫效果。能否得到透明的填充塑料制品？4/1/202420塑料擠出成型（7）顏色及光學(xué)特性能否得到透明的填充塑料制品？3/31（8）熱性能、電性能與磁性能填料本身的熱性能及其與樹脂基體之間的差別會(huì)對(duì)加熱、熔融、冷卻定型等加工過(guò)程產(chǎn)生影響。大多數(shù)礦物填料的線膨脹系數(shù)在（1～10）×10-6K-1范圍內(nèi)，而多數(shù)樹脂基體的線膨脹系數(shù)在（60～150）×10-6K-1范圍內(nèi)，填料的加入通?？蓽p小材料的成型收縮。石墨的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于樹脂基體，可用于制作具有高導(dǎo)熱系數(shù)的石墨填充塑料。4/1/202421塑料擠出成型（8）熱性能、電性能與磁性能3/31/202421塑料擠出金屬粉末作為填料可影響填充塑料的電性能，若填充量不大，樹脂基體能包裹每一個(gè)金屬填料的顆粒，其電性能的變化不會(huì)發(fā)生突變，只有當(dāng)填料用量增加至使金屬填料的顆粒達(dá)到互相接觸形成通路的程度時(shí)，填充聚合物的電性能將會(huì)發(fā)生突變，體積電阻率顯著下降。非金屬礦物填料一般為絕緣體，但顆粒表面上會(huì)凝聚一層水分子，依填料表面性質(zhì)不同，這層水分子與填料表面結(jié)合的形式和強(qiáng)度都有所不同，因此填料在分散到聚合物基體中以后所表現(xiàn)出的電性能有可能與單獨(dú)存在時(shí)所反映出來(lái)的電性能不相同。用具有磁性的粉末物質(zhì)作為填料可制取磁性塑料。4/1/202422塑料擠出成型金屬粉末作為填料可影響填充塑料的電性能，若填充量不大，樹脂基4.1.3填料－樹脂的界面樹脂與填料之間的界面結(jié)合情況對(duì)塑料填充改性效果有非常重要的影響，界面區(qū)的存在是導(dǎo)致填充塑料具有特殊復(fù)合效應(yīng)的重要原因之一。4/1/202423塑料擠出成型4.1.3填料－樹脂的界面樹脂與填料之間的界面結(jié)合情況對(duì)塑1.填料-基體樹脂界面的形成在制造填充塑料時(shí)，填料與基體樹脂界面的形成大體上分為兩個(gè)階段。第一階段：液態(tài)基體樹脂與填料的接觸及浸潤(rùn)。無(wú)機(jī)填料多為高能表面物質(zhì)，所含各種基團(tuán)將優(yōu)先吸附能最大限度降低填料表面能的物質(zhì)，只有充分地吸附，填料才能被基體樹脂良好地浸潤(rùn)。第二階段：基體樹脂的固化。熱塑性樹脂的固化過(guò)程為物理變化，即樹脂由熔融態(tài)冷卻到熔點(diǎn)以下而凝固；熱固性樹脂的固化過(guò)程除物理變化外，同時(shí)還有化學(xué)變化。4/1/202424塑料擠出成型1.填料-基體樹脂界面的形成3/31/202424塑料擠出成由于填料及基體樹脂的表面組成與其本體有所不同，兩者表面接觸時(shí)的選擇性吸附，固化過(guò)程復(fù)雜的物理變化及化學(xué)變化等因素，在填料與基體樹脂之間必然要形成一個(gè)新的界面區(qū)，界面區(qū)的組成及結(jié)構(gòu)與填料和基體樹脂的本體均不相同。為改善填料－基體樹脂之間的界面結(jié)合，常對(duì)無(wú)機(jī)填料表面進(jìn)行適當(dāng)處理，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或物理方法改變填料表面的物理化學(xué)性質(zhì)。4/1/202425塑料擠出成型由于填料及基體樹脂的表面組成與其本體有所不同，兩者表面接觸時(shí)2.填料-聚合物界面的作用及其機(jī)理界面區(qū)的存在是導(dǎo)致填充聚合物具有特殊復(fù)合效應(yīng)的重要原因之一界面區(qū)對(duì)填充聚合物性能的貢獻(xiàn)：①使基體聚合物與填料結(jié)合成為一個(gè)整體，傳遞應(yīng)力，完整的粘接面才能均勻地傳遞應(yīng)力②有阻止裂紋擴(kuò)展和減緩應(yīng)力集中的作用，即起到松弛作用③在界面區(qū)，填充聚合物若干性能產(chǎn)生不連續(xù)性，而導(dǎo)致填充聚合物可能出現(xiàn)某些特殊功能4/1/202426塑料擠出成型2.填料-聚合物界面的作用及其機(jī)理3/31/202426塑料（1）化學(xué)鍵理論：界面粘接是通過(guò)化學(xué)鍵的建立而實(shí)現(xiàn)的例：當(dāng)填料及樹脂之間具有可反應(yīng)的官能團(tuán)、使用某些偶聯(lián)劑的場(chǎng)合（2）表面浸潤(rùn)理論：（或稱物理吸附理論）所有粘結(jié)劑的首要要求是必須浸潤(rùn)填料物理吸附提供粘結(jié)強(qiáng)度4/1/202427塑料擠出成型（1）化學(xué)鍵理論：3/31/202427塑料擠出成型（3）其它理論：界面具有應(yīng)力松弛作用，可促進(jìn)填充聚合物材料力學(xué)性能的提高變形層理論:經(jīng)偶聯(lián)劑改性的填料表面可能擇優(yōu)吸附樹脂中的某一配合劑，相間區(qū)域的不均衡固化可能導(dǎo)致一個(gè)比偶聯(lián)劑在聚合物與填料之間的單分子層厚得多的柔性樹脂層，即變形層拘束層理論：復(fù)合材料中填料和樹脂之間存在界面區(qū)，偶聯(lián)劑一方面與填料表面粘合，一方面在界面上“緊密”聚合。若偶聯(lián)劑含有可與樹脂起反應(yīng)的基團(tuán)，則可在界面上起到增加交聯(lián)密度的作用4/1/202428塑料擠出成型（3）其它理論：3/31/202428塑料擠出成型可逆水解理論：結(jié)合化學(xué)鍵、剛性界面、應(yīng)力松弛等理論觀點(diǎn)認(rèn)為硅烷偶聯(lián)劑與填料／聚合物體系的作用機(jī)理是：化學(xué)鍵；形成傳遞應(yīng)力的界面層；改善聚合物的浸潤(rùn)性；改善相容性；增加表面粗糙度；形成隔水層等等廣義的界面作用類型可歸納為六類：①界面層兩面都是化學(xué)結(jié)合②界面層一面是化學(xué)結(jié)合，另一面是酸、堿作用③界面層一面是化學(xué)結(jié)合，另一面是色散作用④界面層兩面都是酸、堿作用⑤界面層一面是酸、堿作用，另一面是色散作用⑥界面層兩面都是色散作用4/1/202429塑料擠出成型可逆水解理論：3/31/202429塑料擠出成型4.2填充母料的結(jié)構(gòu)模型填充母料應(yīng)為均勻的填料－載體樹脂分散體系，必須與要改性的樹脂有良好分散與界面結(jié)合理想的填充母料結(jié)構(gòu)模型由四個(gè)基本部分組成。4/1/202430塑料擠出成型4.2填充母料的結(jié)構(gòu)模型填充母料應(yīng)為均勻的填料－載體樹脂分填料核為要對(duì)塑料進(jìn)行填充改性而添加的填料，起到增容、提高剛性、降低成本等作用。偶聯(lián)層主要由對(duì)填料核和樹脂同時(shí)起到化學(xué)和物理作用的偶聯(lián)劑以及少量交聯(lián)劑組成，可以改善填料與樹脂間的結(jié)合力。4/1/202431塑料擠出成型填料核為要對(duì)塑料進(jìn)行填充改性而添加的填料，起到增容、提高剛性分散層主要由一些低聚物及分散劑構(gòu)成，作用是能使處理好的粉末狀填料在母料造粒過(guò)程中較好、較多地與增混層混合并造粒，改善填充母料與樹脂體系的流動(dòng)性、避免無(wú)機(jī)填料團(tuán)聚、提高制品表面光潔度和手感。增混層即載體樹脂，由有一定的力學(xué)性能的樹脂和（或）具有一定的雙鍵的共聚物構(gòu)成，與要填充的樹脂有很好的相容性。增混層的量比較大，且直接與要填充的樹脂接觸、混容，因此對(duì)體系的力學(xué)性能影響較大。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)模型，可設(shè)計(jì)填充母料的配方及生產(chǎn)工藝。4/1/202432塑料擠出成型分散層主要由一些低聚物及分散劑構(gòu)成，作用是能使處理好的粉末狀4.3填充母料的配方設(shè)計(jì)由填充母料結(jié)構(gòu)模型可知，填充母料除填料外，還有載體樹脂、偶聯(lián)劑、分散劑及改性劑等等，在配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以考慮。一般來(lái)說(shuō)，填充母料中具有這四種層次成分時(shí)，效果最好。有時(shí)為降低成本、受材料來(lái)源的限制以及性能要求不苛刻時(shí)，填充母料可以只有其中的三種或兩種層次，配方設(shè)計(jì)應(yīng)視具體情況而定。4/1/202433塑料擠出成型4.3填充母料的配方設(shè)計(jì)由填充母料結(jié)構(gòu)模型可知，填充母料除4.3.1填料核的選擇塑料用填料很多，可按多種方法進(jìn)行分類。按形狀劃分，有粉狀、粒狀、片狀、纖維狀等。按化學(xué)成分，可分為有機(jī)填料和無(wú)機(jī)填料兩大類。實(shí)際應(yīng)用的填料大多數(shù)為無(wú)機(jī)填料。4/1/202434塑料擠出成型4.3.1填料核的選擇塑料用填料很多，可按多種方法進(jìn)行分類。1.碳酸鈣：（1）重質(zhì)碳酸鈣：由天然碳酸鈣礦物磨碎而成（2）輕質(zhì)碳酸鈣以石灰石為原料經(jīng)化學(xué)方法制備（3）活性碳酸鈣：經(jīng)表面處理，改善分散性4/1/202435塑料擠出成型1.碳酸鈣：（3）活性碳酸鈣：3/31/202435塑料擠出4/1/202436塑料擠出成型3/31/202436塑料擠出成型2.滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O）：具有片狀結(jié)構(gòu)，可以提高填充材料的剛度，改善尺寸穩(wěn)定性和在高溫下抗蠕變的性能可以顯著提高填充材料耐熱性具有潤(rùn)滑性，用量多時(shí)不利于塑料的焊接。折光率（1.57）與PVC相近，故可用于半透明PVC制品?；劭勺鳛榫郾┑慕Y(jié)晶成核劑，使聚丙烯的球晶微細(xì)化，提高結(jié)晶度，并能增加剛性?；塾糜谒芰媳∧?，具有一定的散光、阻隔紅外線的功能。多用于耐酸、耐堿、耐熱及電絕緣制品中4/1/202437塑料擠出成型2.滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O）：3/31/2023.陶土（Al2O3·SiO2·nH2O）：即高嶺土、黏土，為黏土礦物的總稱，是以含水硅酸鋁為主要成分的硅酸鹽之一?？商岣卟ＡЩ瘻囟容^低的熱塑性塑料的拉伸強(qiáng)度和模量可用于聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龍和酚醛樹脂等主要是為了提高塑料的絕緣強(qiáng)度對(duì)紅外線的阻隔作用顯著在聚丙烯中還起到成核劑的作用4/1/202438塑料擠出成型3.陶土（Al2O3·SiO2·nH2O）：3/31/2024.云母粉各類云母的化學(xué)組成有很大差別，主要成分是硅酸鉀鋁云母的硬度較低，莫氏硬度為2～2.5，相對(duì)密度為2.75～3.2，大多數(shù)可耐強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。晶形為片狀，對(duì)于高增強(qiáng)塑料來(lái)說(shuō)，選擇徑厚比在100以上為好。適用于尼龍、苯乙烯?丙烯腈共聚物、ABS樹脂等，可賦予制品優(yōu)良的電絕緣性、抗沖擊性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，并可提高其耐濕性和抗腐蝕性，如果在加工過(guò)程中能保持其薄片的高徑厚比，則增強(qiáng)效果十分突出云母的透光性使填加云母的薄膜在透光率降低微小的情況下可大大提高散光率，同時(shí)對(duì)7～25μm波長(zhǎng)的紅外線具有良好的阻隔作用。4/1/202439塑料擠出成型4.云母粉3/31/202439塑料擠出成型6.硅灰石粉天然硅灰石是一種鈣質(zhì)偏硅酸鹽礦物，屬三斜晶系晶體，較純的硅灰石呈金色和乳白色，具有玻璃光澤。硅灰石具有完整的針狀結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)徑比可達(dá)15:1以上，但在開采、細(xì)化過(guò)程中，它的長(zhǎng)徑比很容易降低?？商岣呃鞆?qiáng)度和撓曲強(qiáng)度硅灰石粉填充的塑料吸水性顯著降低4/1/202440塑料擠出成型6.硅灰石粉3/31/202440塑料擠出成型6.玻璃微珠玻璃微珠可以從粉煤灰中提取，也可用人工方法制作。玻璃微珠作為塑料填料，由于其表面光滑、球狀、中空，密度小，使得制品的流動(dòng)性能好，殘留應(yīng)力分布均勻。中空玻璃微珠主要用于熱固化樹脂（如環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等），對(duì)熱塑性樹脂不太適合，主要原因就是中空玻璃微珠的殼體很薄，在塑煉時(shí)剪切作用下，易破裂成碎片。4/1/202441塑料擠出成型6.玻璃微珠3/31/202441塑料擠出成型7.氫氧化鋁氫氧化鋁大約在220～600℃之間失水成為氧化鋁，在失水時(shí)吸熱，添加到塑料中可兼具填充、阻燃、消煙三種作用。能顯著提高塑料制品的耐電弧性、耐漏電性及電絕緣性能，可用于不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等熱固性塑料。8.氫氧化鎂氫氧化鎂分解時(shí)失水，生成活性氧化鎂，氧化鎂是實(shí)際起作用的阻燃劑及抑煙劑。熱分解溫度（達(dá)340℃以上）比氫氧化鋁高60℃，吸熱量高約17％，可用于加工溫度較高的高聚物。能延遲材料的引燃時(shí)間、減少材料生煙量和煙逸出的速度；還具有很優(yōu)異的抑制氯化氫生成的能力。氫氧化鎂和氫氧化鋁的加入都會(huì)使填充體系的力學(xué)性能顯著下降。4/1/202442塑料擠出成型7.氫氧化鋁3/31/202442塑料擠出成型9.硫酸鋇（BaSO4）不溶于水和酸類。有天然礦石粉碎后制得的重晶石粉和經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制得的沉淀硫酸鋇兩類。作為塑料填料使用的硫酸鋇大多為沉淀硫酸鋇，可以提高塑料制品的耐藥品性、耐熱性、耐磨性和電絕緣性，能增加密度，在塑料中還有著色作用。4/1/202443塑料擠出成型9.硫酸鋇（BaSO4）3/31/202443塑料擠出成型10.白炭黑（SiO2·nH2O）白炭黑為合成硅酸的俗名，化學(xué)性質(zhì)不活潑，相對(duì)密度不大，吸油量和吸樹脂量少，在熱塑性或熱固性樹脂中，分散性和混合性好，易制得品質(zhì)均勻的產(chǎn)品，制品的外觀、力學(xué)性能和絕緣性能不會(huì)顯著下降，不影響制品的耐熱性和耐侯性；用硅烷偶聯(lián)劑處理白炭黑后再與樹脂配合，將會(huì)使塑料的力學(xué)強(qiáng)度有所提高。加入白炭黑會(huì)增大塑料的吸濕性。4/1/202444塑料擠出成型10.白炭黑（SiO2·nH2O）3/31/202444塑料11.炭黑烴類化合物不完全燃燒而生成：槽法炭黑.爐法炭黑和熱裂法炭黑顆粒越細(xì)：著色性越高，紫外線屏蔽作用越強(qiáng)，耐老化性能越好，制品的表面電阻率越低，然而分散困難。橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，對(duì)塑料補(bǔ)強(qiáng)作用不顯著可降低復(fù)合材料的表面電阻率、增加導(dǎo)電性，產(chǎn)生抗靜電的作用。4/1/202445塑料擠出成型11.炭黑3/31/202445塑料擠出成型選擇填料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①根據(jù)填充改性目的，選擇適當(dāng)?shù)奶盍希怪欣诟纳撇牧系氖褂没蚣庸ば阅?；②填料顆粒細(xì)，有利于在樹脂中均勻分散；③填料應(yīng)成本低，來(lái)源廣。有時(shí)一種填料性能達(dá)不到性能要求時(shí)，可采用復(fù)合填料，用兩種或兩種以上填料，按一定比例進(jìn)行復(fù)配，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短。4/1/202446塑料擠出成型選擇填料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：3/31/202446塑料擠出成型4.3.2.偶聯(lián)層的選擇

偶聯(lián)層即表面處理劑，常由偶聯(lián)劑及少量交聯(lián)劑組成填充母料中無(wú)機(jī)填料為親水性的無(wú)機(jī)粉末體，經(jīng)偶聯(lián)層處理后，其表面轉(zhuǎn)為親油化，從而改善與樹脂的親和性，有利于改善加工性能，增加填充量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。1.表面處理的機(jī)理表面處理需考慮處理劑與填料表面間的作用機(jī)理和改性填料與有機(jī)聚合物基體間的作用機(jī)理，從而選擇適當(dāng)?shù)奶幚韯┖吞幚砉に嚒?/1/202447塑料擠出成型4.3.2.偶聯(lián)層的選擇偶聯(lián)層即表面處理劑，常由偶聯(lián)劑及少表面處理的作用機(jī)理基本上有兩種類型：表面物理作用，填料表面與處理劑以分子間作用力結(jié)合，包括表面涂覆（或稱為包覆）和表面吸附；表面化學(xué)作用，填料表面通過(guò)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而與處理劑結(jié)合。

4/1/202448塑料擠出成型表面處理的作用機(jī)理基本上有兩種類型：3/31/202448塑4/1/202449塑料擠出成型3/31/202449塑料擠出成型4/1/202450塑料擠出成型3/31/202450塑料擠出成型2.常用表面處理劑從物質(zhì)結(jié)構(gòu)與特性來(lái)劃分，填料表面處理劑主要有表面活性劑、偶聯(lián)劑、有機(jī)高分子處理劑，以及無(wú)機(jī)物處理劑和其它處理劑。（1）表面活性劑表面活性劑是指極少量即能明顯改變物質(zhì)表面或界面性質(zhì)的物質(zhì)。表面活性劑分子由二種不同性質(zhì)的基團(tuán)所組成：一種是非極性的親油(疏水)基團(tuán)；另一種是極性的親水(疏油)基團(tuán)。這二種基團(tuán)處于分子的兩端而形成不對(duì)稱的分子結(jié)構(gòu),既具有親油性又同時(shí)具有親水性，而且親油親水強(qiáng)度必須匹配，形成一種所謂“雙親結(jié)構(gòu)”的分子，因此很容易定向排列在物質(zhì)表面或兩相界面上，從而使表面或界面性質(zhì)發(fā)生顯著變化。4/1/202451塑料擠出成型2.常用表面處理劑從物質(zhì)結(jié)構(gòu)與特性來(lái)劃分，填料表面處理劑主要常用于填料表面改性的表面活性劑有：①高級(jí)脂肪酸及其鹽，如硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉等；②高級(jí)胺鹽；③非離子型表面活性劑。硬酯酸使用最多，硬脂酸分子中的羧基首先與無(wú)機(jī)填料中的金屬氧化物或鹽作用，以化學(xué)鍵或范德華力的形式吸附在填料表面，而分子中長(zhǎng)鏈烴基由于其親油性，與基體樹脂可以較好的親和。其它長(zhǎng)鏈脂肪酸或其鹽也常用作處理劑這類處理劑價(jià)格低廉、使用方便。4/1/202452塑料擠出成型常用于填料表面改性的表面活性劑有：3/31/202452塑料（2）偶聯(lián)劑

偶聯(lián)劑：具有某些特定基團(tuán)的化合物，它能通過(guò)化學(xué)和/或物理的作用將兩種性質(zhì)差異很大，原本不易結(jié)合的材料較牢固地結(jié)合起來(lái)。類別：硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鉻偶聯(lián)劑、鋯類偶聯(lián)劑、磺酰疊氮偶聯(lián)劑4/1/202453塑料擠出成型（2）偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑：具有某些特定基團(tuán)的化合物，它能通過(guò)化學(xué)①硅烷偶聯(lián)劑X4–zSiYz

X：具有反應(yīng)官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)

Y：易水解的基團(tuán)（—OR、—Cl、

—COOR)4/1/202454塑料擠出成型①硅烷偶聯(lián)劑X4–zSiYz3/31/202454塑料擠與含有氨基的樹脂發(fā)生反應(yīng):與含有羥基的樹脂發(fā)生反應(yīng):4/1/202455塑料擠出成型與含有氨基的樹脂發(fā)生反應(yīng):與含有羥基的樹脂發(fā)生反應(yīng):3/3②鈦酸酯偶聯(lián)劑(RO)mTiXnRO—：烷氧基X：異硬脂?；⒂王；蚪沽姿狨セ?/p>

單烷氧基型單烷氧基叫磷酸酯型螯合型4/1/202456塑料擠出成型②鈦酸酯偶聯(lián)劑(RO)mTiXn3/31/202456塑料擠4/1/202457塑料擠出成型3/31/202457塑料擠出成型③鋁酸酯偶聯(lián)劑RO：短鏈烷氧基，易水解，與填料結(jié)合Rˊ：長(zhǎng)鏈烴基，可含有能參與反應(yīng)的基團(tuán)如雙鍵、羧基、羥基等，與基體樹脂的分子鏈發(fā)生纏結(jié)或化學(xué)反應(yīng)而結(jié)合；D：含孤電子對(duì)的配位基團(tuán)，使鋁酸酯穩(wěn)定。4/1/202458塑料擠出成型③鋁酸酯偶聯(lián)劑RO：短鏈烷氧基，易水解，與填料結(jié)合3/31/④其它偶聯(lián)劑：鋯類偶聯(lián)劑有機(jī)鉻絡(luò)合物磺酰疊氮偶聯(lián)劑稀土偶聯(lián)劑4/1/202459塑料擠出成型④其它偶聯(lián)劑：3/31/202459塑料擠出成型（3）有機(jī)高分子處理劑可用作表面處理劑的高分子化合物主要有如下幾種：①液態(tài)或低熔點(diǎn)的聚合物，如無(wú)規(guī)聚丙烯、聚乙烯蠟、羧化聚乙烯蠟、氯化聚乙烯、聚α-甲基苯乙烯和各種聚醚等。②液態(tài)或低熔點(diǎn)的線型縮合預(yù)聚物，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和樹脂、聚酯等。③帶有極性接枝鏈或嵌段鏈的高分子增容劑，如馬來(lái)酸酐（MA）接枝改性的各種聚合物，PE-g-MA，PP-g-MA，SBS-g-MA，EVA-g-MA，EPDM-g-MA等。4/1/202460塑料擠出成型（3）有機(jī)高分子處理劑可用作表面處理劑的高分子化合物主要有如④線型或梳型高分子超分散劑，相對(duì)分子質(zhì)量為1000～10000之間，分子中同時(shí)含有兩類性能絕然不同的組分或官能團(tuán)，其中一類稱之錨固基團(tuán)，可通過(guò)離子對(duì)、氫鍵或范德華力以單點(diǎn)或多點(diǎn)錨固在填料、顏料等無(wú)機(jī)顆粒的表面上；另一類一般為非極性組分，則通過(guò)分子鏈纏結(jié)或范德華力與樹脂相結(jié)合。⑤熔體流動(dòng)速率高、熔點(diǎn)低的聚合物，如某些特殊牌號(hào)的EVA、LDPE等。⑥聚合物溶液或乳液。高分子處理劑一般用于特殊填料或制作特殊性能制品的填料表面處理，用量約為填料質(zhì)量的4％～15％，處理工藝應(yīng)根據(jù)制品生產(chǎn)工藝而定，如在反應(yīng)性擠出、密煉、研磨、粉碎中進(jìn)行。4/1/202461塑料擠出成型④線型或梳型高分子超分散劑，相對(duì)分子質(zhì)量為1000～1000選擇填充母料偶聯(lián)層的表面處理劑時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：①偶聯(lián)劑與填料和樹脂的結(jié)合力強(qiáng)；②應(yīng)盡量選擇無(wú)毒價(jià)廉的表面處理劑；③必要時(shí)可選擇多種表面處理劑或交聯(lián)劑一起使用，以發(fā)揮協(xié)同效果。偶聯(lián)劑用量隨填料種類、形狀、大小而變，一般，硅烷偶聯(lián)劑用量為填料用量的0.1～1.5％，鈦