滑石粉是(shì)白色或類白色無臭無味不溶於(yú)水的粉末 也稱水矽酸鎂、超(chāo)微細滑石粉、水合矽酸鎂超細粉。
滑石主要成分是滑石含水的矽酸鎂,分子式為Mg3[Si4O10](OH)2。滑石屬單斜晶係。晶體呈假六方或菱形(xíng)的片(piàn)狀。通常成致密的塊狀、葉片狀 、放射狀、纖維狀集(jí)合體。無色透明或白色,但因含少量(liàng)的雜質而呈現淺綠、淺黃、淺棕甚至淺紅色;解(jiě)理麵上呈珍珠光澤。硬度為1,比重2.7~2.8。
滑石粉具有潤滑性、耐火性、抗(kàng)酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、化學性不(bú)活潑、遮蓋力(lì)良好、柔軟、光澤(zé)好、吸附力強等優良物理、化學特性,由(yóu)於(yú)滑石的結(jié)晶構(gòu)造是呈層狀的,所以具有(yǒu)易分裂成鱗片 的趨向和特殊的滑(huá)潤性。
正常情況下比較穩定,無明顯副作(zuò)用,但長(zhǎng)期大量攝入具有致癌性。GB 9685—2008中規定(dìng)塗料中的最大使用量為2.0%;塑料(PE、PP、PS、AS、ABS、PA、 PET、PC)、橡膠和紙(zhǐ)中按生(shēng)產需要適(shì)量使用。
塑料(liào)用滑石粉4大指標要求:純度、白度、片度、細(xì)度!
滑石粉作為塑(sù)料填料,不但能節省樹(shù)脂(zhī)的使用量,還能顯著地提高產品物理性能,起到(dào)增強作(zuò)用(yòng)。足夠細度的滑石粉,可顯著提高產品(pǐn)的剛度、衝擊強度(dù)、抗蠕變性、硬度、抗(kàng)表麵劃傷、耐熱性和提高熱變形溫度。對於應用於汽車和家電的聚丙稀塑料改性,滑石的性價比是其他任何非礦材料所無法比擬的(de)。
滑石粉對塑料具(jù)有顯(xiǎn)著的增強效果,但並不是所有滑石產品都有增強效果(guǒ)。增(zēng)強效果隨著產品品質的不同差異非常明顯。很(hěn)難給用於塑料工業的滑石粉提出統一、具體的標準。總的原則是:盡量使用粒度適宜的純滑石(shí)產品,產品並不一定越細越(yuè)好。
一般(bān)地講,評(píng)價一個滑(huá)石粉產(chǎn)品的優劣,至少要考慮以上四個(gè)方麵的因素(sù)。僅以任何一(yī)個指(zhǐ)標判斷質量都可(kě)能是片麵和不完全的。
1、純度
純度是指(zhǐ)產品的滑石含量(liàng)。自然界和工業生產中滑石都有雜質,工業中100%的純(chún)滑石產(chǎn)品不可能(néng)存在。毫無疑問(wèn),滑石純度越(yuè)高,其增(zēng)強的效果越好。研究表明:滑石中的某些雜質,不僅僅降低純(chún)度,對最(zuì)終產品的性能有非(fēi)常明顯的影響。
滑石中的碳(tàn)酸鹽、金屬鐵和重金屬對塑料的抗老化性、熱(rè)穩定性(xìng)有十分不利的影(yǐng)響。綠泥石含量對抗老(lǎo)化性、熱穩定性的影響不大。我國白(bái)滑石都(dōu)屬於碳酸鹽-滑石型,因此應在選礦過(guò)程中(zhōng)盡量剔除碳酸(suān)鹽,選用低鐵、低重金屬含量的滑石原料生產塑料級滑石粉。
對於滑石純度的鑒別,用於科學研究的建議使用XRD+物相分析,誤差在5%以內。生產(chǎn)中一般可通過檢測燒失量推定(dìng)滑石的純度(綠泥石-滑石型除外)。一般地說,燒失量小於8.0%的產品才比較適宜用於塑料增強填料,最好燒失量在6.5%以下。
2、白度
滑石工業中的白度有狹義和廣義兩種。狹義的白度即是一般的白(bái)度定義,可用藍光白度R457、Y、L*、甘茨白度、亨特白度來表(biǎo)述。廣義的白度包(bāo)括幹白度、濕白度(dù)和色相。所謂的濕白度是滑石(shí)粉加入適量的DMP(鄰苯二甲酸二(èr)甲脂)後測得的(de)白度。
對同一原料來說,粒度越細,白度越高。水分越高,白(bái)度越低。雖(suī)然白度的高低對產品的物理性能沒有任何影響,但對(duì)淺色產品來說,保持顏色的純正十分重要的。滑石的一個缺點是混煉後(hòu)使塑料的顏色或(huò)多或少地(dì)變暗,這(zhè)是限製滑(huá)石在塑料中(zhōng)廣泛應用的一個重要因素。通過對幹白度和濕白(bái)度的測量和(hé)對比,能定性地反應滑石使(shǐ)塑料製品變暗的幅度。濕白度低的產品,使塑料變暗的幅度大。
值得注意的是,幹白度高的(de)滑石其濕白度不一定就高。一般地說,隻有純度高、白度(dù)也高的滑石其濕白度才高,即塑料製品顏(yán)色變暗的程度較小。塑料行業使用的滑石粉應主要(yào)關注濕白度和色相,Y、L*應盡量高,而a*、b*的絕對值應盡量(liàng)小。
在許多應用領域中,並不(bú)需要白滑石。使用白滑石其實是一種浪費。如深色塑料中,使(shǐ)用高白度滑石和低白度滑石(shí)沒(méi)有任何區別。試驗表明,滑石的濕白度(dù)每提高1度,最終產品的白度提高隻有0.2-0.3度(dù)。片麵追求(qiú)滑(huá)石的白度並沒有意(yì)義。
3、片度
滑石對塑料產品(pǐn)顯著的增強作用主要(yào)來自(zì)於其獨(dú)特的微(wēi)觀片狀結構。滑石粉的片狀結構越完整,其增強(qiáng)效果越明顯。影響產(chǎn)品片狀的(de)兩個主要因素是:滑(huá)石純度、粉(fěn)體的加工方法和技術。
滑石中的雜質都不具備片狀結構。滑石越純,雜(zá)質越少,片狀結構越好。在對產品微細化的加工過程中(zhōng),采用不同(tóng)的方法,產品的片狀結構(gòu)保(bǎo)持情(qíng)況也不一樣。不適當的方法和操作條件甚至會破壞其片狀結構。
目(mù)前微細目滑石主要采用氣流(liú)粉碎技術,有對衝法和旋流法兩種。如遼寧(níng)艾海采用旋流(liú)法氣流磨生產的微細(xì)目滑石粉,其片狀結構就得到了完好的(de)保存。
4、細度
微細化是滑石產(chǎn)品發展趨勢,產品越細,其增強效(xiào)果(guǒ)越好,但同時粒子的表麵能增大(dà),容易團聚,分(fèn)散困難,價格也高。因此需要根據自身的技術水平和實際需要來選(xuǎn)擇適當細度的產品,並不一定越細(xì)越好。
對一個滑石產品粒度優劣的評價不能僅憑平均細度一(yī)個(gè)指標。評價一個產品優劣至少有以下兩指標:D50和D100(或D98)。
產品越來越細的同時,人們對(duì)微細目滑石粉碎後的微觀形狀,粒度分布提出了更(gèng)高的要求。評(píng)價粒(lì)度分(fèn)布的主要指標(biāo)由以前的D50轉向D97、D98直至(zhì)現在的D100。同時對粒度(dù)分布的重現性要求更(gèng)加嚴格。評價一種產品時,其平均粒度不但要符(fú)合要求,更重要的是(shì)粒度分布應盡量窄,大顆粒盡量少。
粒度分布可采用粒度分布儀測(cè)量,有(yǒu)激光法和沉降法(fǎ)。但生產實踐中大多采用(yòng)篩分(fèn)法來檢(jiǎn)測粗(cū)顆粒的多少。
值得注意的是,滑石(shí)粉由於其本身的(de)片狀結構(gòu),比表麵積大,體積密度較小。325目(mù)滑石粉的體積密度為0.8-0.9g/cm3,1250目滑石粉卻降到了0.25-0.3g/cm3,4000目僅有0.12g/cm3左右。這使使用時粉塵汙染嚴重、混料困難、成本提高、產率下(xià)降。而且遠距離供貨的運費成本相當高(gāo)。
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