探究针状硅灰石在PP改性料中的性能研究

广源集团研发中心  宋建

硅灰石化学式为CaSiO3,含SiO2为51.75%、CaO为48.25%,属于一种链状偏硅酸盐晶体,是三斜晶系的单链硅酸盐矿物。硅灰石晶体多呈针状、纤维状或粒状,以纤维状最为常见,硬度为4.5~5.0,密度为2.78~2.91g/cm3,折射率为1.63,高温800℃时热膨胀系数6.5×10-6,呈线性均匀膨胀,烧失量低,熔点1540℃;具有高电阻,低介电常数的优良特性。由于硅灰石具有较高的长径比、较高的热稳定性、良好的绝缘性、硬度高、耐磨性好和补强性能优异等特性,被广泛应用于PP塑料制品中。

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针状硅灰石原矿形貌  

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针状硅灰石微观结构形貌

1 实验部分

1.1实验配方

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1.2 样品制备

按配方称取原料进行配料,高速搅拌机中混料 10min,采用双螺杆挤 出机加工挤出,挤出温度 175-190℃,粒子做熔融指数测试,另一部分粒子采用注塑机注塑成标准样条进行性能测试。

1.2性能测试

简支梁冲击强度:按GB/T1043.1-2008测试,采用2J的冲锤,跨度40mm;

熔融指数:按GB/T3682-2000测试,温度为230℃,压力为2.16 kg;

弯曲性能测试:按GB/T9341-2008测试;

1.3粉体的物理性能指标

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由表3可以看出,随着针状硅灰石添加量的提升,冲击强度呈先提高后下降趋势,随着针状硅灰石粒径细度的提高,冲击强度提升明显,尤其是GY-4000冲击强度提升显著。

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由表4可以看出,随着针状硅灰石添加量的提升,弯曲强度呈先提高后下降趋势,随着针状硅灰石粒径细度的提高,弯曲强度逐渐提升,GY-4000弯曲强度最好。

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由表5可以看出,随着针状硅灰石添加量的提升,热变形温度呈逐渐升高趋势,表明针状硅灰石添加量越大,制品耐热性越好,随着针状硅灰石粒径细度的提高,热变形温度得到提升,制品耐热性越好。

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由表6可以看出,随着针状硅灰石添加量的提升,熔融指数呈下降趋势,随着针状硅灰石粒径细度的提高,熔融指数下降明显,物料流动性变差。

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由表7可以看出,随着针状硅灰石添加量的提升,收缩率呈下降趋势。表明针状硅灰石添加量越大,制品尺寸稳定性越好,随着针状硅灰石粒径细度的提高,收缩率增加,表明针状硅灰石粒径越细,制品尺寸稳定性变低。

3.实验小结

以上实验结果表明:针状硅灰石添加量在PP制品中可以显著提升制品的冲击强度和弯曲强度,同时也能提升制品的热变形温度和尺寸稳定性。


文章来源:广源集团研发中心  宋建强



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