(1)標準化:對于產品標準流行一句話,就是:一流企業訂標準,二流企業鉆技術,三流企業買技術用標準。
不管產品技術含金量如何高.甚至達到國內外一流水平,由于核心技術不掌握、產品標準不是你制訂.仍然只能是二流甚至三流企業。例如我國電子行業許多產品,像DVD,產品數量、質量均處于國際一流,但生產的利潤相當一部分替別人打工。同時雖然粉體材料在各行業中應用越來越廣,生產廠家也越來越多,但很多都沒有對應的產品標準,造成產品的質量,供需雙方沒有統一參照與驗收方法、儀器等。
例如無機粉體碳酸鈣的粒徑,有用D50,有用D97,還有用篩余物的,這樣很不規范,使用不便.很容易引起商業糾紛,對粉體材料行業的發展極為不利。既然我們掌握了國內外領先水平的塑料改性理論和相關技術,我們為什么不把產品標準制訂工作作為行業發展大事來抓呢?
(2)綠色化:隨著科學技術的不斷發展,在提倡保護環境產品綠色化、解決白色污染、走循環經濟和可持續發展道路的今天,人們對填料的認識也在不斷提高。礦產資源是有限的,怎樣把有限的資源經過謀劃生產出更多更好的產品,是一個重要的課題。
填料來自大自然,隨著被加人塑料制品的廢棄而回歸大自然;或者隨著塑料的回收而回收。早在2003年中國塑料加工工業協會塑料改性專業委員會福州年會上。全體代表通過把添加無機礦物粉體的塑料納人無機粉體改性塑料環境友好材料之倡儀。由于非金屬礦物材料不僅應用在塑料中.它還廣泛應用在涂料、造紙、醫藥、牙膏等各行各業中,加快無機粉體環境友好材料在各行業中新產品的研究、開發、產業化的步伐,造福人類,是當前科研、生產的重要前沿課題。
相對來說,有機型粉體材料如木榜、竹粉、淀粉等,絕大多數屬于天然可降介材料。用它們改性塑料是一種全新的綠色環保材料.這類環保新材料及其相關技術的發展己成為一種新趨勢。當然,少量有機型粉體材料如合成纖維是非可降解的。其綠色環保研究工作正在緊鑼密鼓的開展。
(3)納米化:納米材料是上世記80年代發震起來的新材科,被美國材辯學會稱為“2I世記最有前途的材料”。它是由金屬氧化物、無機非金屬或聚合物的納米級顆粒及它們的凝聚態固體和復合體組成。
目前非金屬礦物原料制取納米礦物材料主要有四大類:
A.天然納米礦物材料:許多非金屬礦物具有納米材料特性。如石墨、蛋白石、沸石、海氣石等,被稱之為天然納米礦物材料。
B,改性納米礦物材料:利用非金屬礦物的納米屬性將非金屬礦物經物理或化學方法加工后,制成具有一定性能和用途的納米材料,例如膨潤土經提純、改牲和分散處理后獲得的納米蒙脫石。
C.合成納米礦物材料:利用非金屬礦物的成份、結構、形成條件等,通過物理或化學方法加工后,制成具有一定性能和用途的納米礦物材辯,合成納米礦物材料與天然礦物的成份、結構和性能幾乎相同,但成份更純,性能更為優良。典型的例子是納米碳酸鈣。在聚丙烯或高密度聚乙烯納米碳酸鈣體系中,采用適當分散處理方法,納米碳酸鈣含量僅3~4%,塑料產品的沖擊強度提高了4倍??梢娂{米化填料在塑料制品中的應用,前景一片光明。
(4)復合化:在生產實踐中,人們發現把二種甚至二種以上品種粉體材料填充在塑料中發揮協同效應可得到更好的效果。例如在含鹵素阻燃劑中,添加三氧化二銻和硼酸鋅復合共混物,阻燃效果成倍提高,達到高效低成本之實惠。又如將絹云母和高嶺土礦粉復合共混后作為紅外線阻隔劑添加在塑料薄膜中,效果好價格低,深受用戶歡迎。
(5)彩色化:我們生括在一個五光十色的彩色世界里,鮮艷奪目的塑料制品的色彩,改善了人們的生活質量。考慮到性價比,添加了填充母料的塑料制品的著色采用色粉直接上色,有時帶來表面色澤不均勻的缺陷。如果粉體材料本身五光十色,不僅被加人塑料制品色彩鮮艷色澤均勻,還可節省著色弗用和防止色粉污染環境,可謂好處多多。
(6)針狀化、纖維化:隨著玻纖增強塑料的出現,人們早就認識到粉體材料的外形,長徑比高的添加在塑料中。增強效果也贏。近幾年來,針狀硅灰石、針狀水鎂石、鎂鹽晶須,纖維狀術扮等紛紛涌現,其它扮體材料可不可以也針狀化、纖維化呢?
(7)有機化:A.如前所述,在塑料中添加有機物如木粉、淀粉,既提高改善了塑料制品的某些性能,又有利于環保,是一個嶄新的發展趨勢。B.將少量橡膠、彈性體或有機物包復大量非金屬礦物填料表面后,再填充到塑料制品中,既保持了塑料制品的剛性,又大大提高了增強(韌)效果,同時其它性能也有所提高。
(8)輕量化:早在上世紀下半葉起,為了降低塑料制品成本、改善某些性能,國內外的部分塑料產品或多或少都添加了非金屬材料無機耪體,例如碳酸鈣、滑石粉、云母粉、硫酸鋇等。但那時受到粉體加工機械水平的限制,2000目粒徑的粉科已是很細了。現在粉體加工機械流水線加工粒徑大于5000目的粉體,早已不在話下。
無機粉體表面處理技術隨著各種新型偶聯劑的被開發.新的表面處理機械的出現并日益成熟。無機粉體剮性粒子增強(增韌)理論打破了只有橡膠、彈性體才能增強(增韌)的神話。特別是近二年來.隨著石油價格上漲引起塑料樹脂原料價格爆炸性的上漲,在國內塑料產品的價格上漲卻很有限。迫使人們尋找在保證質量的前提下,降低成本的辦法。其中之一就是在塑料中添加碳酸鈣、滑石粉等填充劑。
但很快人們就發現填充劑的填充量超過某一臨界值,成本并沒有下降。相反塑料制品的其它部分性能受到影響。原因在于填充劑的真比重一般大于2.4出一,塑料樹脂的比重一般小于l。添加過多,必然引起塑料制品的比重增加,即同樣體積的塑料制品重量增加了,重量增加的費用抵消了添加填充劑引起的成本下降。
要解決由于添加了填充劑導致塑料制品比重增加的問題,辦法有二個:一是尋找比重接近于1g/m3甚至小于1g/m3,的非金屬材料,遺憾的是大自然中還沒有找到這樣的既廉價比重又接近于1的礦產品。
第二個方法是采取各種各樣措施,使得添加了填充劑后整個塑料制品的比重比添加了沒有采取措施的填充劑導致塑料制品比重增加時有所下降.同時其它物理機械性能基本不下降,這同樣達到無機粉體輕量化的效果。
作者:陳更新(上海塑料制品研究所200237)
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