解決玻璃纖維浮纖露纖用硅灰石礦纖代替,還能降本
玻璃纖維由于其優異的力學性能常作為復合補強材料,但是在使用過程中容易出現流動性差、加工困難、玻纖外露、制品表面粗糙、收縮率過大和易翹曲變形等缺陷。
圖一:玻纖在PP中的浮纖效果
硅灰石礦纖是一種天然純白色的無機短纖維增強材料,是一種新興的工業礦物原料。硅灰石礦纖除了具有增強作用之外,還具有優異的耐熱性、耐候性和化學穩定性。硅灰石礦纖可代替石棉、玻璃纖維,能使制品表面呈現自然光澤,改善材料收縮,翹曲彎曲等問題,起增重和增強的雙重作用,提高材料性能,降低成本,環保無毒,是一種理想的增強增韌材料。
圖2:硅灰石礦纖掃描電鏡圖
單一使用硅灰石礦纖填充制品相比玻纖強度降低,但使用硅灰石礦纖和玻纖復合填充可充分結合兩者的優勢,提升強度、改善浮纖、改善加工流動性和降低生產成本,以合適的比例復合填充才能發揮二者各自的優點,起到最佳互補作用。
PP復合材料應用——硅灰石礦纖完勝玻璃纖維
上文所述用玻璃纖維(GF)作為PP的復合補強材料來提高產品強度會存在諸多缺陷。相對而言,PP/硅灰石礦纖復合材料則具有改善制品表面光滑性、提高材料的熱穩定性、降低成型收縮率以及加工容易和熔體流動性好等諸多優勢。
在硅灰石礦纖填充PP樹脂的性能實驗中發現,同等用量下,硅灰石礦纖比滑石粉的補強效果更明顯。彎曲模量增加10%,斷裂伸長率加大40%,其他性能二者相當。因此也可提出,在對PP的改性中,硅灰石礦纖的加入可以增加體系的剛性,提高材料的尺寸穩定性。
將硅灰石礦纖添加到PP中,比純PP的拉伸強度提高3.1%,沖擊強度提高18.8%,改性后的硅灰石礦纖填充效果更佳。選用新型的表面改性劑庚二酸處理硅灰石礦纖,發現改性處理對PP/硅灰石礦纖復合材料的晶體結構、形態、熔融行為和機械性能等都有一定的影響。其提高了二者的相容性,使硅灰石礦纖均勻的分散在PP基體中,顯著提高了復合體系的缺口沖擊強度。
硅灰石礦纖替代玻纖作塑料的增強填料潛力大、附加值高、增長快的應用領域。產品廣泛應用于摩擦材料、玻璃鋼、涂料、建材、電子元件、封裝材料、高性能橡塑制品、汽車殼體等領域。
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