解决玻璃纤维浮纤露纤用硅灰石矿纤代替,还能降本
玻璃纤维由于其优异的力学性能常作为复合补强材料,但是在使用过程中容易出现流动性差、加工困难、玻纤外露、制品表面粗糙、收缩率过大和易翘曲变形等缺陷。
图一:玻纤在PP中的浮纤效果
硅灰石矿纤是一种天然纯白色的无机短纤维增强材料,是一种新兴的工业矿物原料。硅灰石矿纤除了具有增强作用之外,还具有优异的耐热性、耐候性和化学稳定性。硅灰石矿纤可代替石棉、玻璃纤维,能使制品表面呈现自然光泽,改善材料收缩,翘曲弯曲等问题,起增重和增强的双重作用,提高材料性能,降低成本,环保无毒,是一种理想的增强增韧材料。
图2:硅灰石矿纤扫描电镜图
单一使用硅灰石矿纤填充制品相比玻纤强度降低,但使用硅灰石矿纤和玻纤复合填充可充分结合两者的优势,提升强度、改善浮纤、改善加工流动性和降低生产成本,以合适的比例复合填充才能发挥二者各自的优点,起到最佳互补作用。
PP复合材料应用——硅灰石矿纤完胜玻璃纤维
上文所述用玻璃纤维(GF)作为PP的复合补强材料来提高产品强度会存在诸多缺陷。相对而言,PP/硅灰石矿纤复合材料则具有改善制品表面光滑性、提高材料的热稳定性、降低成型收缩率以及加工容易和熔体流动性好等诸多优势。
在硅灰石矿纤填充PP树脂的性能实验中发现,同等用量下,硅灰石矿纤比滑石粉的补强效果更明显。弯曲模量增加10%,断裂伸长率加大40%,其他性能二者相当。因此也可提出,在对PP的改性中,硅灰石矿纤的加入可以增加体系的刚性,提高材料的尺寸稳定性。
将硅灰石矿纤添加到PP中,比纯PP的拉伸强度提高3.1%,冲击强度提高18.8%,改性后的硅灰石矿纤填充效果更佳。选用新型的表面改性剂庚二酸处理硅灰石矿纤,发现改性处理对PP/硅灰石矿纤复合材料的晶体结构、形态、熔融行为和机械性能等都有一定的影响。其提高了二者的相容性,使硅灰石矿纤均匀的分散在PP基体中,显著提高了复合体系的缺口冲击强度。
硅灰石矿纤替代玻纤作塑料的增强填料潜力大、附加值高、增长快的应用领域。产品广泛应用于摩擦材料、玻璃钢、涂料、建材、电子元件、封装材料、高性能橡塑制品、汽车壳体等领域。
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