濕法云母粉在塑料中的應(yīng)用
作者：佚名發(fā)布時間：1970-01-01
濕法云母產(chǎn)品晶形完美，表面光滑，珠光強烈，可制得各種粒徑的產(chǎn)品，粒徑分布集中。晶片極薄，晶片直徑與厚度的比例(徑厚比)特高(80—120倍)，比表面積大，純度高(95—98％)，具有許多優(yōu)異性能，所以在塑料中應(yīng)用很廣。
1.改變塑料的光學(xué)特性
云母晶片具有反射、輻射紅外線和吸收、屏蔽紫外線等功能。如在農(nóng)膜中加入優(yōu)質(zhì)的濕法云母粉，云母微晶片反射紅外輻射，可使光能在穿過農(nóng)膜后就難以因熱輻射(即紅外輻射)而逃逸，提高暖棚、地膜等的保溫效果。在這一應(yīng)用中，云母粉的純度和片狀結(jié)構(gòu)特別重要。雜質(zhì)會降低云母粉的增強效果，影響透明度，并使霧度大幅度上升，使得進(jìn)入暖棚的光線減少。同時，片狀結(jié)構(gòu)差的話，阻隔紅外輻射的效果也就較差。香港李氏集團甘肅格蘭化工科技有限公司采用濕法云母粉制造農(nóng)膜，透明度僅降低2個百分點。
藥品、化妝品、食品等產(chǎn)品需要屏蔽光輻射，特別是紫外輻射，以改善產(chǎn)品的儲存性能。它們的塑料包裝材料中可加入片狀結(jié)構(gòu)完美的濕法云母粉，以屏蔽光輻射，特別是紫外輻射。
大粒徑云母粉填料能提高材料的光澤(珠光效應(yīng))，細(xì)微的云母粉起消光作用。
2.改善塑料的氣密性
濕法云母粉具有優(yōu)異的薄片狀晶形，微晶厚度以納米計，徑厚比高達(dá)80—120倍，有效阻隔面積很大。在加工中，通過材料的壓延、拉伸等等作用，云母晶片即在塑料內(nèi)形成平行取向排列，其取向平行于塑料制品的表面，與氣體、液體的滲透逃逸方向相垂直，從而在塑料等材料內(nèi)形成層層阻隔，使氣體和液體極難穿透。氣體和液體穿透塑料時，必須不斷繞過并逾越云母晶片，穿透途徑極其曲折迂回(屏蔽效應(yīng)和迷宮效應(yīng))，據(jù)國外的研究結(jié)果，穿透材料的時間延長3倍左右。
國內(nèi)外的大量研究表明，要獲取優(yōu)異的阻隔作用，片狀填料的徑厚比至少要達(dá)到50倍，最好在70倍以上。干法云母粉徑厚比通常也只有10倍左右，有工業(yè)實用價值是濕法云母粉，徑厚比高達(dá)80—120倍。
在塑料內(nèi)加入濕法高純優(yōu)質(zhì)云母粉以后，氣密性將大幅度提高。這樣的塑料，據(jù)專利文獻(xiàn)稱，可以用來制造可樂瓶、啤酒瓶、藥物包裝瓶、防潮包裝材料以及許多類似的特種塑料包裝材料。
3.改善塑料的物理機械性能
片狀和纖維狀填料可分散材料所受到的應(yīng)力，其機制與混凝土中的鋼筋相似。眾多增強材料(塑料、橡膠、樹脂等)使用各向異性材料，其原理是相同的。最典型的應(yīng)用就是碳纖維，但是碳纖維十分昂貴，加上色澤限制，應(yīng)用有困難。石棉致癌，其應(yīng)用被嚴(yán)格限制。超細(xì)玻纖(如直徑1微米，或納米級)的制造有許多困難，價格也頗高。顆粒狀填料包括在干法云母粉中大量存在的石英微粉、高嶺土微粉等，如同混凝土中沙石，沒有這種作用。只有在加人大徑厚比填料(如濕法云母粉)以后，塑料和樹脂的拉伸強度、抗沖擊強度、彈性模量、其它機械性能、形態(tài)穩(wěn)定性 (如抗熱扭變性和抗疲勞蠕變性)和抗磨性能等都有明顯改善。材料學(xué)上對此研究頗多，其關(guān)鍵之一是填料的外形比(徑厚比)。
樹脂(如塑料)本身的硬度都有限。不少填料(如滑石粉)的機械強度也很低。相反，云母是花崗巖的成分之一，其硬度和機械強度很大。所以塑料中加入云母粉作填料，增強效果特別明顯。配合使用滑石粉等會削弱增強作用，也許與材料內(nèi)“弱點”的形成有關(guān)。這是高純云母粉增強的關(guān)鍵之二。
云母粉的偶聯(lián)處理對于上述應(yīng)用有極大的作用，它大幅度提高材料在化學(xué)意義上的整體性，從而使材料的性能得以極大地提高。正確的偶聯(lián)處理是云母粉增強的關(guān)鍵之三。
改變樹脂的結(jié)晶行為，也是云母粉增強的機制之一。國外對這一機制的研究特別多，也非常廣泛。研究密度最大的領(lǐng)域是聚酯。
使用優(yōu)質(zhì)云母粉在經(jīng)濟上也有重要意義。使用填料可以降低生產(chǎn)成本。而且，由于增強作用，制品可以制作得更加輕薄。這一技術(shù)在塑料工業(yè)上可有非常廣泛的應(yīng)用，如制造高強度制品，包括機械和車輛的塑料零件、土工材料、家電外殼、包裝材料、生活用塑料制品、薄膜、裂絲和繩索等等。
4.改善塑料制品的絕緣性能
云母具有極高的電阻，本身是高性能絕緣材料。用云母粉來提高材料的絕緣性能是廣為人知的技術(shù)。如需制造高絕緣性塑料制品，可考慮加入功能性填料濕法云母粉。如上所述，含鐵量高的云母的絕緣性能較低，應(yīng)避免使用。干法云母粉沒有洗礦，含鐵量一般都較高，不宜使用這類云母粉。
濕法云母粉在塑料中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。充分利用濕法云母粉的獨特性能，可開發(fā)出許多很有價值的新型塑料制品來，形成許多有價值的應(yīng)用技術(shù)。例如在塑料中加入云母粉可提高印刷性能和復(fù)合粘結(jié)性能；在表面沉淀SnO2或鍍金屬后云母粉具有導(dǎo)電性，可用于制造抗靜電產(chǎn)品和導(dǎo)電塑料；涂復(fù)TiO2以后是珠光顏料，其應(yīng)用非常之多；著色后是性能優(yōu)異的顏料；云母還能改善制品的潤滑性能。
