塑料制品中的无机填充材料

塑料制品中的无机填充材料

现在，国内每年生产的塑料产品能有两千万吨，其中大约有三分之二的塑料商品有填充、改变性质以及增强等，无机材料已经成为塑料产品制造的主要协助原料，需求的无机原料越来越多，使用的范围越来越广，使用无机原料制造的材料越来越多。在塑料的制造中越来越多的使用到无机物料，使用这种原料不仅能降低生产成本，还能够改善塑料产品的性能，同时能够在光照、热、微生物以及细菌的自然环境中，被大气层所吸收，不会对环境造成破坏，降低塑料对自然的破坏，所以，在塑料产品中全力普及无机原料，能够提升社会、经济、环境利益。文章对于常用无机材料种类及作用进行阐述。

标签：塑料制品；无机塑料；种类；作用

1 碳酸钙

石灰石是生产塑料产品中使用量最多的无机填料。根据我国相关协会的调查研究表明，我国每年使用石灰石制造塑料产品的量有200万吨，是其用途中使用量最多的一种，占了一半左右。

按照生产方式的不一样，石灰石有轻质以及重质这两类。轻质石灰石是石灰石经过煅烧、吸收、碳化形成的，这个过程中会有化学反应，重质石灰石是通过干法抑或湿法形成的，形状比较小，没有化学反应出现。现在在熟料带中运用的石灰石都是20.3微米的重质石灰石，在制造PE包装袋中已经得到了普遍的使用，在大棚的塑料薄膜中因为透光性的原因，即使能够运用，不过添加的量也不多。

2 滑石粉

滑石粉是仅次于碳酸钙的塑料用填料，每年在塑料中的应用数量都在二十万吨以上，而且随着滑石粉的某些物理化学特性得到进一步深入的认识，它的应用范围和数量正在急剧增大。

2.1 作为农膜保温剂使用

在大棚使用的熟料膜中添加一些滑石粉，能够提升薄膜对红外线的抵抗能力，进而降低大棚内的温度，在夜间以辐射的方式把温度扩散到大棚外，提升其保温效果。

2.2 当做成核剂运用

结晶聚合物例如PE、PP、PET、PA等，先高温熔融再进行冷却，其中较大的分子会排列整齐，这就是结晶。

结晶的形成不光对温度以及冷却速度有要求，要先形成品核，然后才能够有

结晶的出现。成核剂有两个关键用途，一，促进结晶的出现，保证聚合物在高温后冷却的过程中能够快速的凝固，进而减少了注塑成型的时间，提升了工作效率；二，结晶分子形状变小，其强度以及硬度和热变形温度都能够在成核剂的辅助下变得更强，增加其透明性，降低浑浊度。

在PE、PP的成核剂中主要使用滑石粉，必须要选用颗粒小的，颗粒越小其数量就会越多，能够形成的结晶就更多。并且形成的结晶数量变多，其自身的大小就会小，那么整体的功能就会更加。并且还需要在熔融过程中滑石粉越分散越好，团结现象越低越好。

3 煅烧高岭土

由于煤系高岭土中含有可燃物碳及多种形态的水（吸附水、结晶水），在用做塑料薄膜的添加剂时必须先经过煅烧，实现脱水、脱碳，由黑色变成白色的煅烧过程。在高温下煅烧，矿物不仅要经历脱水、脱碳的历程，而且还有可能在矿物的结晶形态上发生种种变化。如果莫来石含量过高，由于莫来石的硬度太高，将会对塑料加工机械设备关键部件--螺筒和螺杆造成严重磨损，带来生产效率下降、产品质量不稳定的不良后果。此外煅烧高岭土的粒度及分布、白度和价格等因素，也必须加以认真对待。

地球上接收到的来自太阳的光，其波长98%集中在0.3～3.0？滋m范围内，分为紫外光（0.3～0.4？滋m）、可见光0.4～0.7？滋m）和红外光（0.7？滋m 以上）三大部分，其中白天供农作物进行光合作用的可见光是太阳光转化为地球上的热能的主要形式。

在深夜，从地面扩散到大气中的热量其中百分之九十是经过二点五微米到七微米的红外线反射的，峰值为十一微米到十三微米。使用熟料薄膜搭建的大棚，其主要作用就是保留住棚内的温度比外界温度高，即使在严寒冬季也能够促进农作物的成长。一般的没有阻挡红外光的PE薄膜阻挡红外光的功能很差，不到百分之二十五。所以即使在白天太阳光能够进入到大棚内，把光能转变为热能，提升大棚内的温度，不过因为大棚的保留性质差，深夜，因为阻挡红外光的性能差，所以很多热量还是会再扩散到大棚外。所以必须要加厚大棚薄膜，这样做实际作用效果并没有增加，成本倒是随之增长。唯一的方法就是使用对红外光有阻挡作用的塑料薄膜，当红外光辐射到大棚薄膜上，不能反射出大棚外，经过阻挡只能又返回大棚内，达到大棚保温的功能。

4 硅灰石

硅灰石是天然的硅酸钙（CaSiO3），呈白针状结构，长径比L/D为15/1，是塑料的纤维状的无机增强填料，具有极好的抗张强度和抗挠曲强度，并且具有特别好的耐湿性能。硅灰石在塑料中应用时，采用硅烷偶联剂对其进行表面处理。硅灰石主要用于聚酯、尼龙、聚丙烯、乙烯类熔胶等。硅灰石是塑料增强改性的理想无机材料，虽然在塑料中硅灰石占填料的份额较少，大约在5%，将来应用量会有所增加。

5 云母在塑料中的应用

云母是矿藏丰富、价格便宜的矿物材料，云母的高纵横比是塑料中具有薄片状特殊型增强填料，云母呈无色透明和深色不透明（主要有桃红色、琥珀色、黄色、棕色、绿色、紫色等）。云母填充塑料时，具有优良的介电性能，耐化学试剂和耐腐蚀性能好，渗透性小，热膨胀系数小，制品硬度高，冲击韧性好等。

云母主要用于尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酯、酚醛、环氧树脂、有机硅、聚氨酯等树脂。可生产汽车零件、机械部件、棒材、管材、各类板材等制品。由于云母薄片在加工时要取向平行制品表面，而云母在剪切作用下极易折断，要求在高流动、低粘度、小剪切应力下进行加工操作。以保持云母的薄片结构在制品中发挥作用。

除去上述在塑料产业中大量使用的无机的材料之外，还是有很多运用在塑料产业之中的无机材料，并且用户的反响也非常好，例如：晶须型的无机材料对塑料产品的力学来说能够得到有效的改善。无机与塑料的材料是不同学术与不同行业新兴的技术进行结合，无机材料运用在塑料行业中很广泛，在成为填料使厂家降低成本的同时还增加了塑料厂的经济收益，另外还减少了合成树脂的投入使用，给我国减少了很多的外汇，将缺少的石油得到了合理有效的充分利用：尤其是使用新的技术，加入了无机的材料之后，在改善塑料产品的性能的同时还可以将废弃的一次性的塑料产品进行分解，有效的减少塑料制品对我我国环境白色污染的严重现象，这就是所说的环境友好型的材料。这些年来。高速发展的无机材料的增加韧性的方式复合的方法能够将无机的填充冲击与刚性能进行进一步的提升。使用高新的填料处理技术与其基体树脂的诱导方法，能够填充的改性材料提升性能到一个全新的高度，这样就能将塑料产业运用在不同的领域之中，有其独特的优越性与低价格的原材料供给，就能将塑料的应用平台延伸的更为广泛，为我国经济的发展也提供了有利的条件，有着积极向上的作用。