經改性后的煅燒高嶺土與有機高分子材料的交聯性有了改善,分散性得到了提高,承受外界負荷的有效截面得到了增加,使有機高分子材料制品的力學性能等得到增強,功能性大大提高。所以改性煅燒高嶺土的應用是十分廣泛的,特別是在塑料、橡膠、涂料等行業占有一定的地位。
1、改性高嶺土在塑料制品中的應用
由于改性高嶺土的物理化學性質,在塑料行業得到了十分廣泛的應用。特別是在制品中能起到功能性的作用,使制品的功能性得到增強,并且成本下降。
在PVC塑料電纜料中加入5~10份改性煅燒高嶺土,可以提高電纜的體積電阻率(如表2),是高壓電纜生產中不可缺少的一種功能性填料。
改性煅燒高嶺土填加到農用PE塑料大棚膜中,可以起到阻隔遠紅外線的作用。當農用塑料大棚中夜間土壤的溫度高于棚內空間的溫度時,土壤將發出波長為7~14μm的遠紅外線。根據對四種無機改性超細粉體分別等量加入PE大棚膜的測試結果(如表3),可以看出:填加改性煅燒高嶺土的PE大棚膜,對遠紅外線(7~14μm如圖3)的阻隔率最高,填加其它無機超細改性粉體的大棚膜,紅外線阻隔率均小于改性煅燒高嶺土的阻隔率。
在膜的力學性能方面,如斷裂強度、斷裂伸長率、直角撕裂強度等方面均無明顯的影響(如表4)。
改性煅燒高嶺土在其它塑料制品中應用,可使其產品尺寸穩定性、沖擊強度和變形溫度等均有較大的提高,并可以增加填加量,降低成本。
2、改性煅燒高嶺土在橡膠制品中的應用
在橡膠制品生產中,提高各種配合劑在膠料中的分散和交聯程度,是確保制品膠料質地均一和制品性能優異的關鍵。改性煅燒高嶺土與膠料的表面極性一般相差較小,易被膠料潤濕,并且吃粉快,分散性好,可以起到一定的補強效果。由此改善了橡膠制品的生產工藝和產品的性能。
改性煅燒高嶺土在橡膠中應用,基本上可以起到半補強炭黑的效果(如表5),并且有利于和膠料的交聯,分散效果及硫化效果可有明顯的改善,對其加工工藝有一定的提高,可增加填加量,降低成本,是橡膠制品中比較理想的補強填料。
3、改性煅燒高嶺土在涂料中的應用
無機填料一般在涂料液態有機相中的分散可以分為潤濕、解聚及抗絮凝三個過程。由于煅燒高嶺土微細顆粒彼此常聚集成二級顆粒,而且表面易吸附水,因此非極性的疏水基料無法很好的使其潤濕和分散。而經表面改性后煅燒高嶺土,可提高與涂料有機樹脂界面的交聯作用,并對漆膜的內應力產生一定的影響,增強了內聚力和耐水侵蝕的穩定性,使兩者的交聯性得到了明顯的提高。經表面改性后的煅燒高嶺土由親水變為親油、疏水、低表面能、低吸油量、易被基料潤濕、不絮凝、易分散的改性煅燒高嶺土。
表面改性后的煅燒高嶺土,由于顆粒表面能的變化、吸油量的減少,降低了與涂料間的結構作用,使涂料的粘度降低,消除了高嶺土的團聚,提高了分散性,改善了涂料的粘度、流變性及沉降等問題,并且可以增加改性高嶺土的填加量,更多的替代顏料,節約樹脂基料,降低成本,適應現代高固性涂料的要求。
由于改性煅燒高嶺土的改性劑主體是有機硅類高分子材料,它具有優良的耐高低溫、耐紫外線、耐氧化降解以及電絕緣等性能,加之煅燒高嶺土的物理及化學特性,用于耐候性涂料、耐熱涂料、電絕緣涂料、隔離涂料及外墻涂料中均可對這些產品特殊性能的要求起到一定的作用。在其它涂料應用中也可對其產品質量的提高起到很好的作用。
4、改性煅燒高嶺土在其它方面的應用
改性煅燒高嶺土應用于絕緣材料行業中,可起到阻燃、提高電阻率,部分替代三氧化二銻,并能起到防沉降和降低成本的作用。改性煅燒高嶺土填加到尼龍及其它工程塑料中,可使產品的尺寸穩定性、沖擊強度、變形溫度等性能都有較大的提高。
5、結語
煤系煅燒高嶺土的改性是其深加工的一種重要手段。要搞好煅燒高嶺土的表面改性,首先要選擇比較好的礦石;其次要根據應用領域的情況確定煅燒溫度;其三要根據產品用于不同的高分子制品,選用不同的表面改性劑。只有這樣才能使改性煅燒高嶺土有很好的應用效果,起到一定的功能性作用。
改性煅燒高嶺土在有機高分子制品中的應用效果是十分明顯的,并且在一些制品中還能起到一定的特殊功能,所以改性煅燒高嶺土的應用是十分廣泛的。
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