첨가제, 개질제 또는 충전제로서 활석은 제지, 페인트, 코팅, 도자기, 일상 화학, 플라스틱, 식품, 의약 및 기타 산업에서 널리 사용되었습니다. 활석은 부드러운 질감, 낮은 마모, 높은 광택, 낮은 오일 흡수 및 좋은 투명도의 장점이 있습니다.

활석 가루의 4가지 특성

• 향상시키다

플라스틱 제품에 대한 활석의 상당한 향상 효과는 주로 독특한 미세 플레이크 구조에서 비롯됩니다. 가공 탈크 분말의 플레이크 구조가 완전할수록 향상 효과가 더 분명합니다. 더 큰 직경 대 두께 비율(플레이크 입자의 두께에 대한 평균 직경의 비율)은 플라스틱 제품의 강성, 충격 강도, 굴곡 탄성률 및 열 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

• 단열재, 장벽

고품질의 초미립자 탤컴파우더를 플레이크 구조로 단열 및 차단합니다. 플라스틱 제품에 사용할 경우 수지에 층상으로 균일하게 분산시킬 수 있습니다. 시멘트 제품에 내장된 금속 구조망과 마찬가지로 플라스틱의 장점을 유지하는 것 외에도 명백한 보온 및 차단 효과가 있습니다.

• 핵형성

활석의 미끄러운 느낌이 매우 분명하고 활석이 첨가 된 플라스틱의 개방성이 분명히 향상되었으며 필름의 블로킹 방지 특성도 향상 될 수 있습니다. 초미세 활석 분말(1μm 이하)이 플라스틱 매트릭스에 균일하게 분산되면 핵제 역할을 할 수 있습니다.

• 노화 방지

활석, 운모, 카올린 및 기타 규소 함유 광물은 적외선 및 자외선 차단 특성을 가지며 플라스틱 제품의 보온 및 노화 방지 효과가 분명합니다.

활석 분말을 선택하는 이유

• 구조

활석은 결정구조가 층상구조로 되어 있어 비늘로 갈라지는 경향이 있으며 특수한 윤활성을 가지고 있다. 플라스틱 제품에 사용시 수지에 층상으로 균일하게 분산될 수 있으며 수지와의 상용성이 우수합니다. 물성과 기계적 성질의 상보성은 플라스틱 제품의 물성을 향상시킬 수 있습니다.

• 실리카 함량

활석 분말의 규소 함량은 활석 분말의 등급을 측정하는 중요한 지표입니다. 활석 분말의 규소 함량이 높을수록 활석의 순도가 높을수록 적용 효과가 좋고 가격이 높아집니다. 고객은 다양한 플라스틱 제품의 성능 요구 사항에 따라 활석 분말을 선택해야 합니다.

• 색상

원료 활석 분말의 색상은 흰색, 회색, 밝은 빨간색, 분홍색, 밝은 파란색, 밝은 녹색 및 기타 색상이 될 수 있으며 단단한 광택의 정도가 다릅니다. 이 색상은 제품의 외관과 시각적 효과를 향상시킬 수 있습니다.

• 표면 속성

활석 분말의 더 큰 비표면적과 외관 구조는 첨가제의 양에 영향을 미칠 뿐만 아니라 수지 구조 사이의 결합력을 촉진하여 플라스틱 제품의 물성을 향상시킵니다.

플라스틱 특성에 대한 활석 분말의 영향

• 플라스틱 제품의 성형 수축률 향상

활석 분말의 함량이 증가함에 따라 폴리프로필렌 플라스틱의 수축률은 점차 감소합니다. 활석 분말을 첨가하면 점도가 증가하고 크리프 특성이 감소하여 플라스틱의 결정도가 감소합니다. 활석 분말 자체는 수축이 없으므로 전체 재료 성형 수축을 줄입니다.

• 표면 경도 및 표면 스크래치 저항

표면 경도 및 표면 긁힘 저항은 특정 플라스틱 제품의 요구 사항입니다. 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 플라스틱에 활석을 첨가하면 제품의 표면 경도와 표면 긁힘 저항성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

• 굴곡 탄성율

모든 종류의 플라스틱에 플레이크 구조의 백색 활석을 추가하면 굴곡 탄성률이 크게 증가할 수 있습니다. 일반 광물 충전의 경우 이것이 탈크의 가장 중요한 특징입니다.

• 인장 강도

특정 범위 내의 활석 분말의 함량은 인장 강도를 증가시킬 수 있습니다. 폴리프로필렌에 1500메쉬의 활성 활석을 추가하면 재료의 인장 강도가 바뀝니다. 탤크 분말의 함량이 20% 미만인 경우 재료의 인장 강도가 약간 증가합니다. 탤크 분말의 함량이 20%를 초과하면 함량이 증가함에 따라 재료의 인장 강도가 점차 감소합니다. 주된 이유는 탈크 분말이 더 증가하여 폴리프로필렌이 약해지기 때문입니다. 분자간 중력에 의해 발생합니다.

• 충격 강도

플라스틱 재료의 충격 강도에 대한 활석의 효과는 플라스틱 재료의 인장 강도에 대한 활석의 효과와 유사합니다. 각종 광물첨가제의 함량이 10% 미만이면 모두 충격인성 향상에 효과가 있다. 함량이 10%를 초과하면 충격 성능이 감소하기 시작합니다.

• 변형 온도

활석은 플라스틱 재료의 열 변형 온도에 큰 영향을 미치며 다양한 플라스틱의 열 변형 온도를 효과적으로 증가시켜 플라스틱의 내열성을 높일 수 있습니다.

변성 플라스틱에 활석 분말의 적용

1. 폴리프로필렌 수지(PP)

탈크에 폴리프로필렌 수지 첨가 후 강성 향상, 표면경도 향상, 내열크리프성 향상, 전기절연성 향상, 치수안정성 향상.

40% 초미세 활석 분말 마스터 배치로 폴리프로필렌 변경

범주	다양성
굴곡 탄성율	16100kg/cm2 에서 42000kg/cm2로 증가
열 변화 온도	62℃(1.82Mpa force)가 88℃로 상승

2. 폴리에틸렌 수지(PE)

탈크에 폴리에틸렌 수지를 첨가한 후 인성 향상, 열 변화 온도 향상, 굴곡 강도 향상, 크리프 경향 감소, 기계적 강도 향상, 표면 경도 향상 및 평활도 향상.

3. ABS 수지(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체)

기존 ABS의 성능을 향상시키기 위해 ABS와 PVC를 혼방한 자동차 계기판 블리스터 시트와 ABS와 PVC를 혼방한 인조가죽 수화물 커버 스킨을 사용하여 강도와 인성이 높습니다. 이 혼합 소재는 초미립자 활석 분말로 채워져 노치 충격 강도 향상 및 비용 절감의 이점이 있습니다.

4. 폴리스티렌 수지(PS)

폴리스티렌 수지는 높은 취성 및 환경 응력 균열에 대한 민감성과 같은 단점이 있습니다. 탈크를 첨가한 후 유변학적 특성을 조정하고 충격 인성을 개선하며 섭동 계수를 증가시키고 인장 항복 강도를 증가시킬 수 있습니다.

예: 40% 초미세 활석 분말 또는 활석 분말 마스터 배치를 추가하면 섭동 계수가 23800kg/cm² 에서 58800kg/cm² 로 증가하고 인장 강도는 336kg/cm² 에서 385kg/cm² 로 증가합니다.

5. 폴리염화비닐 수지(PVC)

평균 입자 크기는 5미크론 또는 2000메쉬 활석입니다. 40-45% 부피에 추가한 후 항복 강도는 원래 파괴 강도보다 훨씬 높아 PVC 시스템에 상당한 향상 효과가 있습니다. 노치되지 않은 충격 강도는 15 중량%입니다. 기본적으로 중량 감소가 없으며 노치 충격 강도가 감소합니다. 굴곡 탄성률을 크게 증가시킬 수 있습니다.

플라스틱 개질에 대한 활석 분말과 탄산칼슘의 영향 비교

• 모양

활석분말의 형상이 플레이크상으로 강성이 높으며 동시에 치수안정성과 내열성 온도가 좋으며 보강효과가 좋다. 탄산칼슘은 일반적으로 입상이므로 강성 및 기타 측면이 활석만큼 좋지 않습니다.

• 핵형성

활석은 폴리프로필렌에 핵 형성 효과가 있는 반면 탄산칼슘은 이와 관련하여 뚜렷한 효과가 없습니다.

탄산칼슘과 탈크가 플라스틱 개질에 미치는 영향 비교

콘텐츠	인장 강도	굽힘 강도	굴곡 탄성율	모델 수축
20% 탄산칼슘	27.8Mpa	40Mpa	2000Mpa	0.87
20% 활석 분말	29Mpa	42Mpa	1300Mpa	0.82

활석 가루 사용법

• 직접 분말 첨가 방식

활석 분말은 플라스틱 원료와 직접 혼합된 다음 이축 압출기에 의해 압출 및 펠릿화되어 개질된 플라스틱 원료가 됩니다. 이것은 일반적인 방법이자 가장 경제적인 방법입니다.

• 캐리어 없는 마스터배치 방식

활석 분말은 특별한 공정을 통해 담체 없이 일종의 느슨한 입자로 만든 다음, 입자를 플라스틱 원료와 혼합하고 이축 압출기를 통해 개질된 플라스틱 원료로 과립화합니다.

• 채우기 마스터 배치 방법

탈크 분말과 플라스틱 담체를 압출기로 혼합 및 과립화하여 고함량 마스터 배치를 형성합니다. 이 마스터 배치는 플라스틱 원료와 직접 혼합 할 수 있으며 완제품은 압출 및 사출 가공이 가능합니다.

• 탤컴파우더 사용시 주의사항

활석 분말의 표면 활성화 처리가 필요하며 활석 분말의 표면 활성화 처리는 주로 활석 분말과 플라스틱 원료 사이의 상용성을 향상시키고 개질 효과를 높이기 위한 것입니다. 플라스틱마다 다른 표면 처리제를 선택해야 합니다.

플라스틱 원료에서 활석 분말의 분산성은 동일한 공식에서 플라스틱 원료에서 활석 분말의 분산성이 개질된 재료의 최종 물리적 및 화학적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 생산 과정은 엄격하게 통제되어야 합니다. 플라스틱 원료에서 탈크의 분산에 영향을 미치는 주요 요인은 공식, 온도, 생산량 및 공정입니다. 또한, 탈크 분말의 첨가량이 많을 경우에는 단계적 첨가법을 사용하여 분산 효과를 높일 수 있다.

활석은 매우 광범위한 응용 분야를 가진 비금속 광물입니다. 사회 기술 개발의 지속적인 개선으로 활석의 응용은 더 많은 기회와 도전에 직면해 있습니다. 다양한 산업 분야에서 활석 분말에 대한 응용 수요가 증가하고 있으며 활석 시장의 전망은 무궁무진합니다.

 

기사 출처: 차이나 파우더 네트워크