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      • 滑石粉的4个“度”,你都知道吗?
        • 2024-09-05 09:54:26
        • 滑石粉网
      •      滑石粉作为一种塑料填料,不仅可以节省树脂的使用,还可以显著提高产品的物理性能,起到增强作用。足够细度的滑石粉可以显著提高产品的刚度、冲击强度、抗蠕变、硬度、表面耐划伤性、耐热性和热变形温度。对用于汽车和家用电器的聚丙烯塑料的改性,滑石粉具有任何其他非矿物材料所无法相比的性价比

             滑石粉对塑料有显著的增强作用,但并非所有滑石粉产品都有增强作用。增强效果因滑石粉质量而显著不同。对于塑料工业中使用的滑石粉,很难提出一个统一、具体的标准。(一般原则是:尽量使用粒度合适的纯滑石产品,无须尽量细)滑石原料来源必须固定,滑石粉的品质,尤其是粒度分布、湿白度和色调必须稳定、连续。鉴于滑石产品的多样性,滑石产品的正确使用以获得最好效果需要制造商的技术支持。
             在选择滑石粉时,至少要考虑滑石本身的“四个度”,即:纯度、白度、片状度和细度。一般来说,为了评估滑石产品的质量,至少应该考虑上述四个因素。仅凭单个指标来判断质量可能是不全面的。如果有人仅仅根据平均粒度来判断滑石粉质量,这是非常有争议的。

        纯度
             纯度指产品的滑石含量。滑石在自然界和工业生产中都含有杂质,工业上不可能存在100%纯滑石产品。无可置疑,滑石粉的纯度越高,增强效果越好。滑石粉中的一些杂质不仅降低了滑石粉的纯度,而且对最终产品的性能也有显著的影响。
             滑石中的碳酸盐、金属铁和重金属对塑料的抗老化和热稳定性有非常不利的影响。绿泥石含量对抗老化性和热稳定性影响不大。中国的白色滑石属于碳酸盐-滑石类型。因此,在选矿过程中应尽可能去除碳酸盐,选择低铁、低重金属含量的滑石原料生产塑料级滑石粉。
             辽宁、山东、广西的主要滑石矿床的产品纯度都比较高,经过人工选取后的后纯度可达到96-98%,是最适宜做改性塑料的滑石原料。但即便是同一地区的不同厂家生产出滑石粉中的碳酸盐、金属铁和重金属还是有相当大的区别。目前这部分高纯度滑石粉大部分出口,除一些合资和独资企业外,国内的需求较少。国内市场的滑石产品中滑石的含量差别极大,在20-98%之间波动。滑石含量低的产品,碳酸盐和铁、重金属的含量较高,导致塑料产品的抗老化性,热稳定性都较差。此类滑石粉对塑料的增强作用十分有限,只起到一般填料的作用。
             对于滑石纯度的鉴别,用于科学研究的建议使用XRD+物相分析,误差在5%以内。生产中一般可通过检测烧失量推定滑石的纯度(绿泥石-滑石型除外)。一般地说,烧失量小于8.0%的产品才比较适宜用于塑料增强填料,最好烧失量在6.5%以下。

        白度

             滑石工业中的白度有两种:狭义白度和广义白度。狭义白度是一般的白度定义,可用蓝光白度R457、Y、L*、甘茨白度和亨特白度来表示。广义白度包括干白度、湿白度和色相。所谓湿白度是在滑石粉中加入适量的DMP(邻苯二甲酸二甲酯)后测得的白度。

             对于相同的原料,粒度越细,白度越高。水分含量越高,白度越低。虽然白度对产品的物理性能没有影响,但对于浅色产品来说,保持颜色的纯度是非常重要的。滑石粉的一个缺点是混合后塑料颜色变暗,这是限制滑石粉在塑料中广泛应用的一个重要因素。通过对干白度和湿白度的测量和比较,可以定性地反映滑石粉引起的塑料制品的变暗幅度。湿白度低的滑石粉使塑料颜色变得更暗。

             值得注意的是,高干白度滑石的湿白度并不一定高。一般来说,只有高纯度和高白度的滑石才具有高湿白度,即颜色变暗的程度较小。塑料行业使用的滑石粉应主要关注湿白度和色相,Y、L*应尽量高,而a*、b*的绝对值应尽量小。

             辽宁、山东和广西主要滑石矿的部分产品湿白度可达70%以上。这些产品以出口为主,国内需求小。白色滑石不错,但价格也很高。近年来,由于中国白滑石供应短缺,价格迅速上涨。随着塑料行业对滑石粉需求的进一步增长,供应短缺的局面将加剧。滑石粉在世界范围内的短缺不是暂时的。供应短缺将是未来的长期模式,不存在逆转的可能性。因此,应尽可能使用低白度滑石粉。

             事实上,滑石粉在许多应用领域都不需要。使用白滑石实际上是一种浪费。例如,在深色塑料中,高白度滑石和低白度滑石之间没有任何区别。试验表明,当滑石粉的湿白度增加1度时,最终产品的白度仅增加0.2-0.3度。片面追求滑石的白度是毫无意义的。过去,由于中国高档白滑石的价格较低,许多用户没有过多考虑使用合适品级的白滑石,认为越白越好。随着滑石价格的进一步上涨,有必要改变浪费的观念。


        片度

             滑石对塑料制品的显著增强作用主要来自其独特的微片状结构。滑石粉的片状结构越完整,其增强效果越明显。影响产品片状的两个主要因素是:滑石的纯度、粉体的加工工艺。

             滑石中的杂质没有片状结构。滑石越纯,杂质越少,片状结构越好。在微细化加工产品的过程中,使用不同的方法,产品的片状结构保持情况也不同。不当的方法和操作条件甚至会破坏其片状结构。

             目前,微细目滑石粉主要采用气流粉碎技术,包括对冲法和旋流法。例如,辽宁艾海采用旋流气流粉碎机,生产的微细目滑石粉的片状结构就得到了很好的保存。


        细度

             微细化是滑石产品的发展趋势。产品越细,增强效果越好。同时,颗粒的表面能增加,易团聚,不易分散,价格昂贵。因此,我们需要根据自己的技术水平和实际需要选择适当细度的产品,并非越细越好。

             对一个滑石产品粒度优劣的评价不能仅凭平均细度一个指标。评价一个产品优劣至少有以下两指标:D50和D100(或D98)。

             产品越来越细的同时,人们对微细目滑石粉碎后的微观形状,粒度分布提出了更高的要求。评价粒度分布的主要指标由以前的D50转向D97、D98直至现在的D100。同时对粒度分布的重现性要求更加严格。评价一种产品时,其平均粒度不但要符合要求,更重要的是粒度分布应尽量窄,大颗粒尽量少。

             产品要力争做到每一批次的粒度分布都相同,这在生产实践中难度是非常大的。在滑石粉的高端产品中,控制粒度分布,特别是粗颗粒的数量是一个非常关键的技术,这既需要有高效率、高精度、可靠的分级设备,又需要具备丰富的操作经验和设备的维护能力。国内掌握比较成熟粒度控制技术的企业只有6-7家。

             粒度分布可采用粒度分布仪测量,有激光法和沉降法。但生产实践中大多采用筛分法来检测粗颗粒的多少。

             值得注意的是,滑石粉由于其本身的片状结构,比表面积大,体积密度较小。325目滑石粉的体积密度为0.8-0.9g/cm3,1250目滑石粉却降到了0.25-0.3g/cm3,4000目仅有0.12g/cm3左右。这使使用时粉尘污染严重、混料困难、成本提高、产率下降。而且远距离供货的运费成本相当高。

             针对以上问题,国外已开发成功了滑石粉的压缩技术和造粒技术,通过压缩使得滑石粉表观密度大大提高,如1250目产品的表观密度达到0.8-0.9g/cm3:造粒就是把粉状滑石粉转化为颗粒状,进一步提高表观密度,实现无粉尘化,同时降低了运输和包装费用,方便储存。今后滑石粉的加工朝着微细化方向发展,市场需要更细的滑石粉。压缩与造粒技术对降低产品运输成本、减少污染、提高下游产品产率的作用越来越大。