플라스틱 산업에서 비금속 광물 충전재의 적용

비금속 광물성 충전재는 일반적으로 자연에 존재하는 비금속 광물성 물질을 인공적으로 채광, 가공하여 강도와 다양한 물성을 향상시키거나 원가를 낮추기 위해 플라스틱에 첨가하는 것을 말한다.

비금속 광물 충전제는 산화물, 수산화물, 탄산염, (아황산염), 규산염, 탄소 등으로 나뉩니다. 산화물은 주로 이산화규소, 규조토, 산화알루미늄, 이산화티타늄, 산화철, 산화아연, 산화마그네슘, 부석 분말 등 수산화물은 주로 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 염기성 탄산 마그네슘 등을 포함합니다. 탄산염에는 주로 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 백운석, 염기성 탄산알루미늄나트륨 등이 포함됩니다. (아황산염) 주로 황산 바륨, 황산 암모늄, 황산 칼슘, 아황산 칼슘 등이 포함됩니다. 규산염은 주로 활석, 점토, 운모, 석면, 규산칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 유리 구슬, 유리 섬유 등을 포함합니다. 탄소에는 주로 카본 블랙, 흑연, 탄소 중공 구체, 탄소 섬유 등이 포함됩니다. 또한 비금속 광물 충전제는 붕산아연, 붕산칼슘, 붕산나트륨, 메타붕산바륨 및 티탄산칼륨을 포함합니다.

비금속 광물 충전재의 주요 개질 기술은 표면 화학적 개질, 표면 물리적 코팅, 플라즈마 표면 처리, 상 용매 처리, 기계적 화학적 개질, 표면 그래프트 개질, 침전 반응 개질, 제자리 중합 기술입니다.

물리적 특성 및 효과

비표면적: 비표면적이 클수록 필러와 수지 사이의 친화력은 좋아지지만 필러 표면을 활성화하기 어렵고 비용이 많이 든다.

경도: 높은 경도는 제품의 내마모성을 향상시킬 수 있지만 가공 장비를 마모시킵니다.

색상: 대부분의 플라스틱 생산에는 가능한 한 높은 Baidu가 필요합니다.

광학: 농업용 플라스틱 온실과 같은 일부 제품은 빛을 흡수하여 온도를 높일 수 있습니다.

전기: 입자 표면의 결로 또는 뭉개짐으로 인해 원자가 결합이 끊어지고 하전되어 입자 분포가 고르지 않게 발생하므로 실제 생산에서 피해야 합니다.

화학적 성질 및 효과

화학 성분: 제품의 내식성, 수지 구조 및 정성적 특성에 영향을 미칩니다. 다양한 유형의 필러는 제품에 다른 영향을 미치며, 필요한 제품 특성에 따라 다른 필러가 선택됩니다.

열화학적 효과: 고분자 폴리머는 연소하기 쉽지만 대부분의 무기 미네랄 충전재는 폴리머 매트릭스에 첨가되어 가연물의 품질을 낮추고 자체의 불일치로 인해 기본 연소를 지연시킵니다.

충전재에 대한 성능 요구 사항: 높은 화학적 안정성, 우수한 내열성, 플라스틱 수지의 우수한 분산 및 혼합, 플라스틱 수지의 작은 흡수, 고순도, 용매에 불용성, 양호한 산 및 알칼리 내성 및 흡습성 없음.

플라스틱에서 필러의 역할

• 탄산 칼슘

탄산칼슘은 현재 플라스틱 산업에서 가장 널리 사용되는 분말 충전재입니다. 저렴한 가격, 흰색 및 우수한 가공 성능으로 인해 중질 탄산 칼슘은 충전 플라스틱의 성능 요구 사항을 충족시킬 수 있으며 복용량이 크게 증가합니다.

• 활석 가루

플라스틱의 활석 분말은 플라스틱의 강성과 내열성을 향상시킬 수 있으며 플라스틱의 필름 산란율의 빛 투과율을 높일 수 있으며 파장 7-25μm의 적외선 차단 효과가 있습니다. 온실의 야간을 개선하기 위해 기능성 필름에 사용되었습니다. 열을 보존하고 작물의 성장을 촉진합니다.

• 도토

PVC 케이블 재료의 카올린은 케이블 외피의 전기 절연성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 플라스틱 필름에서 카올린은 활석보다 적외선 차단 효과가 우수하며 농업용 필름 개질에 사용됩니다. 그것은 또한 기계적 강도를 향상시키기 위해 코어 에이전트를 만들기 위해 폴리 프로필렌에 사용됩니다.

• 규회석

규회석은 플라스틱 보강재로 사용할 수 있으며 플라스틱 제품의 내마모성 및 치수 안정성을 향상시킬 수 있으며 유기 난연제의 난연 효과를 향상시킬 수 있습니다.

• 운모

운모의 독특한 플레이크 구조는 플라스틱 제품의 강성, 내열성 및 치수 안정성을 향상시키는 데 주로 사용되는 플라스틱의 대표적인 보강 충전재입니다. 운모가 플라스틱 필름에 사용되면 산란광 투과율이 크게 향상되어 다른 무기 충전제보다 우수합니다.

• 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘

수산화 알루미늄과 수산화 마그네슘은 플라스틱의 충전, 난연 및 연기 억제의 세 가지 기능을 가지고 있습니다. 또한 탄광에서 사용되는 PVC 컨베이어 벨트의 주요 첨가제이며 종종 에폭시 수지 및 불포화 폴리에스터 제품으로 채워집니다. 에이전트를 추가하면 금액이 40% 이상에 도달할 수 있습니다.

플라스틱 특성에 대한 다양한 충전제의 영향

(++는 높은 효율을 의미, + 중간 효율, 0 무효, – 역효과)

(++는 높은 효율을 의미, + 중간 효율, 0 무효, – 역효과)

비금속 광물이 첨가된 플라스틱

플라스틱에서 필러의 역할

비용 절감: 플라스틱에 충전재로 저렴한 충전재를 추가하여 비용을 절감합니다. 대표적인 예는 폴리염화비닐 및 폴리프로필렌에 다량의 탄산칼슘을 첨가하는 것을 포함한다.

기계적 특성 개선: 비금속 광물은 고분자 수지에 비해 경도와 탄성률이 높고 활성 표면이 고분자 사슬과 결합될 수 있으므로 비금속 광물을 적절히 첨가하면 플라스틱 경도, 탄성률, 강도 등을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 기계 성능.

향상된 난연성 성능 : 비금속 광물은 열 안정성이 좋고 독성이 낮거나 무독성이며 부식성 가스가없고 저장 중 유격이없고 침전이 어렵고 오래 지속되는 난연 효과 등의 장점이 있습니다. 풍부한 원료와 저렴한 가격을 가지고 있습니다. 다수의 가연성 엔지니어링 플라스틱의 난연성, 저연 및 저독성 문제를 해결하는 것은 여전히 ​​간단하고 효과적인 방법입니다.

향상된 안정성: 플라스틱은 다양한 환경에서 사용됩니다. 비금속 광물 충전재는 열적 안정성, 전기적 안정성, 내용제성, 내광성 및 열적 노화 저항성과 같은 플라스틱의 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

기능: 대부분의 충전제를 추가한 후 플라스틱 제품은 이전에 없었던 특수 기능을 갖게 됩니다. 필러의 화학적 조성이 중요한 역할을 하기 때문입니다. 예를 들어 흑연을 추가하면 플라스틱의 전도성과 내마모성을 높일 수 있습니다.

플라스틱 제품에 미네랄 필러 사용

미네랄 필러를 사용하는 주요 동기는 플라스틱 제품의 원료 비용을 줄이는 것이므로 가격이 주요 영향 요인입니다. 거친 입자 크기 충전제는 미세한 입자 크기 충전제보다 저렴한 경향이 있습니다. 모든 플라스틱 제품이 미네랄 충전제 사용에 적합한 것은 아닙니다. 일부는 투명 제품과 같이 사용하기에 적합하지 않습니다. 일부는 체중 증가 및 불량한 착색과 같은 미네랄 필러 사용으로 인한 문제 때문입니다.

비금속 광물 충전재의 입자 크기가 작을수록 적절하게 사용할 때 충전된 플라스틱의 물리적 및 기계적 특성이 더 좋습니다. 그러나 현재의 기술 수준과 장비 조건이 허용하는 범위 내에서 입자 크기가 너무 작아서 사용이 쉽지 않고 가격이 높을 뿐만 아니라 성형 공정의 유동성과 기계의 기계적 특성에도 영향을 미칩니다. 충전재.

비금속 광물 충전제의 기능에 점점 더 많은 관심이 기울여졌습니다. 따라서 새로운 종류의 미네랄 충전재를 개발할 때 먼저 플라스틱 재료에 어떤 새로운 기능을 가져올 수 있는지 고려해야 합니다.

기사 출처: 차이나 파우더 네트워크