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        影響填料在塑料中應用效果的五個因素

        來源:本站     發布日期:2022-12-28   |    加入收藏

        一、吸油值

        吸油值也稱樹脂吸附量,表示填充劑對樹脂吸收量的一種指數。在實際應用中,大多數填料用吸油值這個指標來大致預測填料對樹脂的需求量。顆粒相同的填料,帶空隙的比不帶空隙的填料顆粒吸油值要髙,所以油吸附量小的填料在樹脂中的用量就可增加。

        吸油值對選擇填料具有一定的指導意義,它直接影響到模塑料的成本和加工性能。填料吸油值大,有可能會"吃掉"幾倍甚至幾十倍于自身價格的樹脂,這無形中提髙了物料的成本。吸油值上升,樹脂的黏度隨即上升,這會嚴重影響其對纖維的浸漬,甚至會改變模塑料的流變性能,使其成型工藝性能變差。所以,為提高填料在模塑料中的含量。所選擇的填料以較低的吸油值為好。

        為了降低填料對樹脂的吸濕性,提高填料的使用量,應該對填料進行表面處理。

        二、顆粒度大小和分布

        顆粒是填料的基本單元。填料的顆粒度一般用其通過某號篩網所給定的百分數來分級。如99. 8%的顆粒通過127.95網孔數 (325目)的網篩,此填料的細度稱為325目。與網篩目相對應的也有用微米表示填料細度的,如果構成網篩金屬細絲間距離為44um,那么通網篩的填料也可稱為直徑為44um的填料。直徑比44um大的粒子不能在網篩中通過,但比44um小的粒子卻能通過網篩并混在一起,因此,實際上所使用的填料的粒徑大小是不等的。

        對于填料顆粒度的要求有兩項:一是平均顆粒度;二是顆粒度分布?!闫骄w粒度以5um左右為好,最大顆粒度不宜超20um,顆粒表面應光滑。超過20um的顆粒會給制品性能造成不良影響。填料的顆粒大小與吸油值有一定的關系。顆粒較大、平均顆粒為8um填料的總表面積較小,吸油值亦較低,易被樹脂所浸潤,可以有很高的加入量,如碳酸鈣、二氧化硅和滑石粉等。

        較細的填料、平均顆粒為5um或更小的填料有高表面積和吸油值,會增加給定填料量的樹脂系統的黏度,加入量必然少,如高嶺土、細滑石粉、沉淀碳酸鈣等。顆粒的粒徑分布對填料應用也有重要的影響。如果填料顆粒尺寸分布較寬,那么較小顆??梢郧度酥械却笮☆w粒中,而中等大小顆粒又能同樣地嵌入較大顆粒中,從而使填料可以排列得比較緊密,這樣只要最小量的樹脂便可填滿顆粒間的空隙。在顆粒間充以適量的樹脂(不要太多,以免顆粒分開),在經濟上是最劃箅的,同時還可獲得最佳的力學性能。

        三、填充量

        許多填料是很便宜的原料,它可以大幅度降低模塑料及其制品的成本,因此人們常希望盡可能向模塑料中多加填料,使填料的填充率高些。但填料的不同類型、顆粒度及其分散性等都將影響樹脂混合料的流動性,因而影響到各種填料的加入。實際上,填充率與吸油值有著直接的關系,在黏度一定的條件下,值愈小,填充率就愈髙。當然,實際的填充率是有限度的,要達到最大的填充率是不可能的。

        在考慮填充率時,應根據樹脂混合料的黏度和填料的吸油值來決定其用量。對于吸油值高的填料,可以對其表面進行化學處理。填料經處理后能顯著降低吸油值,增加加入量。雖然填料經表面處理后增加了成本,但由于充填量的上升而使成本降低更多,所以最終還是可以節省成本。

        四、觸變性

        觸變是一種物理現象,即當物料受到應力作用時,其黏度顯著下降,而當作用停止時,物料又恢復到原來的黏度。觸變性敏感的物料,在模塑壓力的作用下會造成物料黏度過低,物料流失大,甚至使樹脂與增強材料分離。在填料含量髙時,應產生中等程度的觸變性。

        五、填料的搭配

        在使用過程中還可以將兩種或多種填料相混合,取長補短,以獲得比較理想的效果。這種搭配可以是不同品種填料的搭配,也可以是以不同品種、細度上的搭配或者不同吸油值的搭配等。比如將低吸油值和高流動性的填料進行搭配,就可以使整個系統既有較高的填料含量,又具有良好的流動性。

        填料的種類、顆粒度大小和用量對制品的收縮率都有較大的影響。在一般情況下,填料用量多,收縮率低。改變填料的種類和用量可以調節模塑料的黏度,控制物料的成型工藝,從而獲得滿意的模壓制品。綜合各種因素,應選擇相對密度小、吸油值低、顆粒尺寸分布較寬(1-20um)、平均顆粒尺寸大約為5um、水分含量低、無研磨作用(否則在加工過程中會磨損模具)、成本低的填料。

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