滑石(shi)粉是白(bai)色(se)或類白(bai)色(se)無(wu)臭無(wu)味(wei)不(bu)溶(rong)于(yu)水的粉末 也稱水硅酸(suan)鎂、超微細(xi)滑石(shi)粉、水合硅酸(suan)鎂超細(xi)粉。
滑石主要成分是滑石含水的,分(fen)子(zi)式為Mg3[Si4O10](OH)2。滑(hua)石屬。晶(jing)體呈(cheng)假六方或菱(ling)形的(de)(de)片(pian)狀(zhuang)。通常成致密的(de)(de)塊狀(zhuang)、葉片(pian)狀(zhuang) 、放射狀(zhuang)、纖維狀(zhuang)集合體。無(wu)色透明或白色,但因含少量(liang)的(de)(de)雜質而呈(cheng)現淺(qian)(qian)綠、淺(qian)(qian)黃、淺(qian)(qian)棕甚至(zhi)淺(qian)(qian)紅色;解理面上(shang)呈(cheng)珍珠光澤。為(wei)1,比重2.7~2.8。
滑(hua)(hua)石粉具有潤滑(hua)(hua)性(xing)、耐火性(xing)、抗酸(suan)性(xing)、絕(jue)緣性(xing)、熔(rong)點高、化(hua)學(xue)性(xing)不活潑、遮蓋(gai)力(li)良好、柔軟、光(guang)澤(ze)好、吸附力(li)強(qiang)等優良物理、化(hua)學(xue)特性(xing),由于(yu)滑(hua)(hua)石的(de)結晶(jing)構造是呈(cheng)層狀的(de),所以具有易分裂(lie)成鱗片 的(de)趨向和特殊(shu)的(de)滑(hua)(hua)潤性(xing)。
正常(chang)情況下比(bi)較穩(wen)定,無明顯副作用,但長期大量攝入具有致癌性。GB 9685—2008中(zhong)(zhong)規定涂料(liao)中(zhong)(zhong)的最大使用(yong)量為2.0%;塑(su)料(PE、PP、PS、AS、ABS、PA、 PET、PC)、橡(xiang)膠和紙中按生產(chan)需要適量使用。
塑(su)料用滑石粉4大指標要求:純度(du)(du)、白度(du)(du)、片度(du)(du)、細度(du)(du)!
滑石粉作為塑料(liao)填料(liao),不(bu)但能節省樹脂的使(shi)用量(liang),還能顯著地提(ti)高產(chan)品物(wu)理(li)性(xing)(xing)(xing)(xing)能,起到(dao)增強作用。足夠細度(du)的滑石粉,可(ke)顯著提(ti)高產(chan)品的剛度(du)、沖(chong)擊(ji)強度(du)、抗(kang)蠕變(bian)性(xing)(xing)(xing)(xing)、硬度(du)、抗(kang)表面劃傷、耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)和提(ti)高熱變(bian)形溫度(du)。對于應用于汽車和家電的聚丙稀塑料(liao)改性(xing)(xing)(xing)(xing),滑石的性(xing)(xing)(xing)(xing)價比是(shi)其他(ta)任何非(fei)礦材料(liao)所無法比擬(ni)的。
滑石(shi)粉(fen)對塑料具有顯著的增強效果(guo)(guo),但并不(bu)是(shi)所有滑石(shi)產(chan)品都有增強效果(guo)(guo)。增強效果(guo)(guo)隨著產(chan)品品質的不(bu)同差異非常明顯。很難給用(yong)于塑料工業(ye)的滑石(shi)粉(fen)提(ti)出(chu)統一、具體的標準。總的原則是(shi):盡(jin)量使用(yong)粒(li)度適宜的純滑石(shi)產(chan)品,產(chan)品并不(bu)一定越細越好。
一般地講,評價一個滑石粉產品的(de)(de)優劣,至(zhi)少要考慮(lv)以(yi)上(shang)四(si)個方(fang)面(mian)的(de)(de)因素。僅以(yi)任何一個指標判斷質(zhi)量(liang)都可能是(shi)片面(mian)和不完(wan)全的(de)(de)。
1、純度
純度是指產(chan)品的滑石(shi)含量(liang)。自然界和工業生產(chan)中滑石(shi)都有雜(za)質,工業中100%的(de)純滑(hua)石產品不(bu)可能(neng)存在。毫(hao)無疑問,滑(hua)石純度(du)(du)越高(gao),其增強(qiang)的(de)效(xiao)果越好。研(yan)究表明:滑(hua)石中的(de)某些雜質(zhi),不(bu)僅(jin)僅(jin)降低純度(du)(du),對最(zui)終產品的(de)性能(neng)有非常明顯的(de)影響。
滑石(shi)中的碳(tan)(tan)酸鹽、金屬(shu)鐵和重金屬(shu)對塑料的抗老(lao)化性(xing)、熱穩定(ding)(ding)性(xing)有十分不(bu)利的影(ying)響。綠泥石(shi)含量對抗老(lao)化性(xing)、熱穩定(ding)(ding)性(xing)的影(ying)響不(bu)大。我國白滑石(shi)都屬(shu)于碳(tan)(tan)酸鹽-滑石(shi)(shi)型,因此應在選(xuan)(xuan)礦過程中盡量(liang)(liang)剔除碳(tan)酸鹽,選(xuan)(xuan)用(yong)低鐵、低重金屬含量(liang)(liang)的滑石(shi)(shi)原料生(sheng)產(chan)塑料級滑石(shi)(shi)粉。
對于滑石純度的(de)鑒別,用于科(ke)學研(yan)究(jiu)的(de)建議(yi)使(shi)用XRD+物相(xiang)分析,誤差在5%以內。生產(chan)中一般可通過檢測燒失(shi)量推定滑石的純度(綠泥石-滑石型除外)。一般地說,燒失量小(xiao)于8.0%的(de)產品才比較(jiao)適宜用于(yu)塑料(liao)增強填料(liao),最好(hao)燒(shao)失量在6.5%以(yi)下。
2、白度(du)
滑石工業中的(de)白(bai)度(du)有狹義和廣義兩種(zhong)。狹義的(de)白(bai)度(du)即是一般的(de)白(bai)度(du)定義,可用藍光白(bai)度(du)R457、Y、L*、甘茨(ci)白(bai)度(du)(du)(du)、亨特白(bai)度(du)(du)(du)來表述(shu)。廣(guang)義(yi)的白(bai)度(du)(du)(du)包(bao)括(kuo)干白(bai)度(du)(du)(du)、濕白(bai)度(du)(du)(du)和色相。所謂的濕白(bai)度(du)(du)(du)是滑石粉加入適量的DMP(鄰(lin)苯(ben)二甲酸二甲脂(zhi))后測(ce)得(de)的(de)白度。
對(dui)(dui)(dui)同一(yi)原料(liao)來說(shuo),粒度(du)(du)(du)越(yue)(yue)細,白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)高。水分(fen)越(yue)(yue)高,白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)。雖然白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)(du)的(de)高低(di)對(dui)(dui)(dui)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)物理性(xing)能沒(mei)有任(ren)何影(ying)響(xiang),但對(dui)(dui)(dui)淺(qian)色產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)來說(shuo),保持顏色的(de)純正十分(fen)重要(yao)的(de)。滑石(shi)的(de)一(yi)個(ge)缺點是混煉后使塑(su)料(liao)的(de)顏色或多或少地變(bian)(bian)暗,這(zhe)是限制(zhi)滑石(shi)在塑(su)料(liao)中廣泛(fan)應(ying)用的(de)一(yi)個(ge)重要(yao)因素。通過對(dui)(dui)(dui)干白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)(du)和濕白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)(du)的(de)測(ce)量和對(dui)(dui)(dui)比,能定性(xing)地反應(ying)滑石(shi)使塑(su)料(liao)制(zhi)品(pin)(pin)(pin)變(bian)(bian)暗的(de)幅(fu)度(du)(du)(du)。濕白(bai)(bai)(bai)度(du)(du)(du)低(di)的(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin),使塑(su)料(liao)變(bian)(bian)暗的(de)幅(fu)度(du)(du)(du)大。
值得注(zhu)意的(de)(de)是,干白(bai)度(du)高(gao)的(de)(de)滑石(shi)其濕(shi)白(bai)度(du)不一定就高(gao)。一般(ban)地說,只有純度(du)高(gao)、白(bai)度(du)也高(gao)的(de)(de)滑石(shi)其濕(shi)白(bai)度(du)才(cai)高(gao),即塑(su)料制品顏色(se)變暗的(de)(de)程度(du)較(jiao)小(xiao)。塑(su)料行業使用的(de)(de)滑石(shi)粉應主要關注(zhu)濕(shi)白(bai)度(du)和色(se)相(xiang),Y、L*應盡量(liang)高(gao),而a*、b*的絕(jue)對值應盡(jin)量小。
在許(xu)多應(ying)用(yong)領域中(zhong),并不需要(yao)白滑(hua)(hua)石(shi)(shi)。使(shi)用(yong)白滑(hua)(hua)石(shi)(shi)其實是一(yi)種浪費(fei)。如(ru)深色塑料(liao)中(zhong),使(shi)用(yong)高白度滑(hua)(hua)石(shi)(shi)和低白度滑(hua)(hua)石(shi)(shi)沒有任何(he)區別。試驗表(biao)明,滑(hua)(hua)石(shi)(shi)的濕(shi)白度每提(ti)高1度(du),最(zui)終產品的白(bai)度(du)提高只有0.2-0.3度(du)。片(pian)面追求滑石的白度(du)并沒(mei)有(you)意義。
3、片度(du)
滑石對塑料產品顯(xian)著的增(zeng)強作(zuo)用(yong)主要來(lai)自于其(qi)獨特的微觀片(pian)(pian)(pian)狀(zhuang)結(jie)(jie)構。滑石粉的片(pian)(pian)(pian)狀(zhuang)結(jie)(jie)構越完整,其(qi)增(zeng)強效果越明顯(xian)。影響產品片(pian)(pian)(pian)狀(zhuang)的兩個主要因(yin)素是(shi):滑石純度(du)、粉體的加工方法和(he)技(ji)術。
滑石中的(de)雜質都不(bu)具(ju)備片(pian)狀(zhuang)結(jie)構。滑石越純,雜質越少,片(pian)狀(zhuang)結(jie)構越好。在(zai)對產品(pin)(pin)微細(xi)化的(de)加工過程中,采用不(bu)同的(de)方法,產品(pin)(pin)的(de)片(pian)狀(zhuang)結(jie)構保持情況也不(bu)一樣(yang)。不(bu)適(shi)當(dang)的(de)方法和(he)操作條件(jian)甚(shen)至會破壞(huai)其片(pian)狀(zhuang)結(jie)構。
目前微(wei)細目滑石主要采用(yong)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)粉(fen)碎技術,有對沖法和(he)旋流(liu)(liu)(liu)法兩種。如遼寧艾海(hai)采用(yong)旋流(liu)(liu)(liu)法氣(qi)流(liu)(liu)(liu)磨生產的(de)微(wei)細目滑石粉(fen),其片(pian)狀(zhuang)結構(gou)就得到了完好的(de)保存(cun)。
4、細度(du)
微(wei)細化(hua)是滑(hua)石(shi)產品發展趨勢,產品越(yue)(yue)細,其增(zeng)強(qiang)效果越(yue)(yue)好,但(dan)同時(shi)粒子的(de)表面能增(zeng)大,容易團聚,分散困難,價(jia)格也高。因(yin)此需要根據自身的(de)技術水平和實際需要來選擇適當細度的(de)產品,并不一定越(yue)(yue)細越(yue)(yue)好。
對一(yi)個滑石(shi)產品粒(li)度(du)(du)優(you)(you)劣的(de)評(ping)價(jia)不(bu)能僅憑平(ping)均細度(du)(du)一(yi)個指標。評(ping)價(jia)一(yi)個產品優(you)(you)劣至少有以下兩(liang)指標:D50和D100(或D98)。
產品越(yue)來越(yue)細的(de)同時,人們對(dui)微(wei)細目(mu)滑石粉碎后的(de)微(wei)觀形狀,粒(li)度(du)(du)分(fen)布提出了(le)更高的(de)要求。評價粒(li)度(du)(du)分(fen)布的(de)主要指標由(you)以前的(de)D50轉向D97、D98直至現在的D100。同時對(dui)粒(li)度分(fen)布的重(zhong)現(xian)性(xing)要求(qiu)更加嚴格。評(ping)價一(yi)種產品時,其平均粒(li)度不但要符(fu)合要求(qiu),更重(zhong)要的是粒(li)度分(fen)布應盡(jin)量窄,大顆粒(li)盡(jin)量少(shao)。
粒(li)度(du)分布可(ke)采(cai)用粒(li)度(du)分布儀測量,有激光(guang)法和沉(chen)降法。但生產實踐中大多采(cai)用篩分法來檢測粗顆粒(li)的多少。
值得注意(yi)的(de)是,滑石粉由于其本身的(de)片狀結構,比(bi)表面積大,體(ti)積密度較小。325目滑石粉的(de)體(ti)積密度(du)為0.8-0.9g/cm3,1250目(mu)滑(hua)石(shi)粉(fen)卻(que)降到了0.25-0.3g/cm3,4000目(mu)僅(jin)有0.12g/cm3左右。這(zhe)使使用時粉塵污染(ran)嚴重、混(hun)料困難(nan)、成(cheng)本(ben)提高、產(chan)率下(xia)降。而且(qie)遠距離供貨的運費成(cheng)本(ben)相當(dang)高。
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