滑石對塑料具有顯著的增強效果,但并不是所有滑石產品都有增強效果。增強效果隨著產品品質的不同差異非常明顯。很難給用于塑料工業的滑石粉提出統一、具體的標準?!缚偟脑瓌t是:盡量使用粒度適宜的純滑石產品,產品并不一定越細越好?!够蟻碓幢仨毠潭?,產品的品質,特別是粒度分布,濕白度、色相必須穩定和連續。鑒于滑石產品的多樣性,正確使用滑石產品,取得最佳效果是需要生產廠家的技術支持的。
具體選擇產品時,至少應考慮滑石本身的“四度”,即:純度、白度、片度、細度。一般地講,評價一個滑石產品的優劣,至少要考慮以上四個方面的因素。僅以任何一個指標判斷質量都可能是片面和不完全的。如有人僅以平均粒度來評判產品質量,這是十分值得商榷的。
1、純度
純度是指產品的滑石含量。自然界和工業生產中滑石都有雜質,工業中100%的純滑石產品不可能存在。毫無疑問,滑石純度越高,其增強的效果越好。研究表明:滑石中的某些雜質,不僅僅降低純度,對最終產品的性能有非常明顯的影響。
滑石中的碳酸鹽、金屬鐵和重金屬對塑料的抗老化性、熱穩定性有十分不利的影響。綠泥石含量對抗老化性、熱穩定性的影響不大。我國白滑石都屬于碳酸鹽-滑石型,因此應在選礦過程中盡量剔除碳酸鹽,選用低鐵、低重金屬含量的滑石原料生產塑料級滑石粉。
遼寧、山東、廣西的主要滑石礦床的產品純度都比較高,經過手選后純度可達到96-98%,是世界上最適宜做改性塑料的滑石原料。但各地區,同一地區不同廠家的產品中碳酸鹽、金屬鐵和和重金屬還是有相當大的區別。目前這部分高純產品大部分出口,國內除一些合資和獨資企業外,需求較少。國內市場的滑石產品中滑石的含量在20-98%之間波動,差別極大?;康偷漠a品對塑料的增強作用十分有限,主要起一般填料的作用。但由于碳酸鹽和鐵、重金屬的含量較高,導致塑料產品的抗老化性,熱穩定性都較差。
2、白度
對同一原料來說,粒度越細,白度越高。水分越高,白度越低。雖然白度的高低對產品的物理性能沒有任何影響,但對淺色產品來說,保持顏色的純正十分重要的?;囊粋€缺點是混煉后使塑料的顏色或多或少地變暗,這是限制滑石在塑料中廣泛應用的一個重要因素。通過對干白度和濕白度的測量和對比,能定性地反應滑石使塑料制品變暗的幅度。濕白度低的產品,使塑料變暗的幅度大。
值得注意的是,干白度高的滑石其濕白度不一定就高。一般地說,只有純度高、白度也高的滑石其濕白度才高,即塑料制品顏色變暗的程度較小。塑料行業使用的滑石粉應主要關注濕白度和色相,Y、L*應盡量高,而a*、b*的絕對值應盡量小。
我國遼寧、山東、廣西的主要滑石礦床的部分產品的濕白度可以達到70%以上。這部分產品以出口為主,國內需求量不大。白滑石固然好,但價格也高。近年來中國白滑石由于供不應求,價格提升得很快。隨著塑料工業對滑石需求的進一步增長,供不應求的局面還會加劇。世界范圍內白滑石短缺不是暫時的,供不應求將是今后長期的格局,沒有發生逆轉的任何可能。因此,在可能的情況下,應盡量使用低白度滑石。
其實,在許多應用領域中,并不需要白滑石。使用白滑石其實是一種浪費。如深色塑料中,使用高白度滑石和低白度滑石沒有任何區別。試驗表明,滑石的濕白度每提高1度,最終產品的白度提高只有0.2-0.3度。片面追求滑石的白度并沒有意義。以前由于中國高檔白滑石價格太低,很多用戶并未過多考慮使用適當品級白滑石,而是越白越好。隨著白滑石價格的進一步提高,有必要轉變浪費的思想觀念。
3、片度
滑石對塑料產品顯著的增強作用主要來自于其獨特的微觀片狀結構?;鄣钠瑺罱Y構越完整,其增強效果越明顯。影響產品片狀的兩個主要因素是:滑石純度、粉體的加工方法和技術。
滑石中的雜質都不具備片狀結構?;郊?,雜質越少,片狀結構越好。在對產品微細化的加工過程中,采用不同的方法,產品的片狀結構保持情況也不一樣。不適當的方法和操作條件甚至會破壞其片狀結構。
4、細度
微細化是滑石產品發展趨勢,產品越細,其增強效果越好,但同時粒子的表面能增大,容易團聚,分散困難,價格也高。因此需要根據自身的技術水平和實際需要來選擇適當細度的產品,并不一定越細越好。對一個滑石產品粒度優劣的評價不能僅憑平均細度一個指標。