El polvo de talco se ha convertido en un importante relleno mineral inorgánico para la modificación de plásticos y ha atraído la atención en la investigación y aplicación de plásticos de polipropileno (PP) modificados con relleno. Hay espacio para la investigación en el desarrollo de plásticos PP modificados rellenos de talco, PP modificado relleno de talco para mejorar su calidad, y se utiliza en el campo de los automóviles y los electrodomésticos, que tiene enormes perspectivas de mercado.
El polvo de talco es un relleno en polvo mineral comúnmente utilizado para plásticos de polipropileno PP, que ha atraído una gran atención debido a sus abundantes recursos, su bajo precio y su excelente rendimiento de llenado. Los materiales compuestos rellenos de polvo de talco se han utilizado ampliamente en la industria del automóvil y en las necesidades diarias, y sus productos tienen buena calidad aparente, baja tasa de contracción y alta temperatura de deflexión del calor en comparación con el polvo de talco sin relleno, pero debido a la débil afinidad de las dos fases. interfaz, el llenado directo de talco conduce a menudo a la disminución de algunas propiedades mecánicas, por lo que la aplicación de materiales compuestos es limitada.
El tratamiento de modificación de la superficie puede mejorar eficazmente la afinidad de la interfaz entre el talco y el polímero, mejorar la capacidad de humectación del polímero con el talco y mejorar el estado de dispersión del relleno de talco en el material base polimérico, para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del compuesto. materiales. Se han realizado muchos estudios sobre las propiedades mejoradas de los polvos minerales en el país y en el extranjero, y se han llevado a cabo una gran cantidad de análisis y discusiones sobre el mecanismo de fortalecimiento, y se han establecido algunos modelos para los mecanismos propuestos, que han promovido la teoría. y aplicación práctica de la preparación de materiales compuestos con polímeros reforzados con partículas minerales.
Propiedades superiores del relleno de talco. El relleno inorgánico juega un papel importante en la modificación plástica y se convierte en una ayuda de modificación indispensable. En diferentes campos de aplicación, el talco en polvo, como extensor, agente de refuerzo y modificador funcional, ha sido reconocido por la industria. Esto es inseparable de las características del talco en sí: la conexión entre las capas es muy débil, lo que lo suaviza y reduce el desgaste del equipo durante el procesamiento; La estructura laminar puede ofrecer el mejor equilibrio entre rigidez y resistencia al impacto del sistema de llenado. Tiene cierta afinidad por la materia orgánica; La superficie del talco es hidrófoba e inerte; Mayor blancura.
Sin embargo, la mala compatibilidad entre la carga y la matriz plástica afecta el rendimiento final del sistema, por lo que es necesario modificar la superficie del talco para mejorar la interfaz orgánica entre ambos.
En comparación con otros termoplásticos de uso general, el polvo de talco PP tiene las ventajas de una densidad relativa pequeña, precio bajo, buena procesabilidad y buenas propiedades integrales. Debido a que puede combinarse bien con una variedad de materiales, puede simular el rendimiento de resinas de ingeniería de alto precio a un precio bajo, y puede ser más delgado y reducir el peso, lo que lo hace ventajoso para cumplir con los exigentes requisitos de los sectores automotriz y eléctrico. Plásticos en aplicaciones de automoción y material eléctrico.
El PP tiene las desventajas de fragilidad a bajas temperaturas, baja resistencia al impacto, poca rigidez, gran contracción del moldeo y fácil envejecimiento. La máquina extrusora de láminas de PP más polvo de talco puede aumentar la temperatura de deflexión del calor de los plásticos de PP rellenos, aumentar la estabilidad dimensional de los productos, reducir la contracción del moldeo y mejorar la rigidez. La adición de masterbatch de talco ultrafino, como relleno de refuerzo para polipropileno, no solo puede mejorar significativamente la rigidez, la dureza de la superficie, la resistencia a la fluencia y el aislamiento eléctrico de los productos de polipropileno, sino que también mejora la resistencia al impacto del polipropileno, mejora la resistencia al impacto del PP, y dotar al sistema de excelentes propiedades superficiales. El talco también actúa como promotor del flujo de fusión, así como como agente sinérgico con ciertos retardantes de llama.
Cuando se agrega una pequeña cantidad de talco al propileno, puede desempeñar el papel de agente nucleante, refinar los granos, mejorar la cristalinidad del polipropileno, de modo que se mejoren las propiedades mecánicas del polipropileno y se mejore su transparencia.
Efecto de la modificación de la superficie del polvo de talco sobre las propiedades de mejora del PP: las propiedades de refuerzo del talco relleno con PP mejoraron significativamente después del tratamiento con agente de acoplamiento. El efecto de varios agentes de acoplamiento sobre la mejora del PP es muy diferente, entre los cuales el silano es el mejor, el éster de fosfato es pobre y la combinación de silano y titanato también es ideal, lo que puede estar relacionado con el efecto sinérgico de los dos.
La influencia del tamaño de las partículas de polvo de piedra en el rendimiento mejorado del PP: el tamaño de las partículas de talco es un factor muy importante en la preparación de materiales compuestos de PP rellenos, con la disminución del tamaño de las partículas de talco, el aumento del área superficial y la mejora del El rendimiento de fortalecimiento del polvo se debe principalmente a que los defectos superficiales de las partículas pequeñas son relativamente pocos, la posibilidad de combinación física y química con el PP es grande y el rendimiento de unión de la interfaz es bueno. El polvo es propenso a aglomerarse, lo que afecta la dispersabilidad del PP.
Cuando la cantidad es inferior al 15%, la resistencia del material compuesto aumenta con el aumento de la dosis de talco en polvo, y disminuye cuando es superior al 15%. Esto se debe principalmente al hecho de que la cantidad de relleno de talco es demasiado pequeña, la concentración de dispersión es demasiado baja y el cuerpo principal que absorbe la tensión externa es la matriz de PP, que no puede desempeñar un papel obvio en la mejora y el endurecimiento. Cuando la cantidad de relleno es grande, las partículas están demasiado cerca unas de otras, debido a que la matriz limitada no es suficiente para envolver todas las partículas, la condición de unión de la interfaz disminuye, aparecen defectos de unión y microfisuras y deformaciones plásticas de la superficie. El material es demasiado grande cuando el material es impactado, casi convirtiéndose en grietas macroscópicas, lo que resulta en una disminución de la resistencia.
Función de adhesión entre la línea de extrusión de talco y PP: la viscosidad dinámica del sistema de PP relleno de talco ultrafino modificado con diferentes agentes de acoplamiento es bastante diferente, y el efecto del agente de acoplamiento de silano es ideal, y la viscosidad dinámica del sistema de PP relleno de talco modificado es significativamente reducido, lo que mejora la compatibilidad con el PP. El trabajo de adhesión entre talco y PP tiene una buena correspondencia con la resistencia a la tracción del material compuesto, y cuanto mayor sea el trabajo de adhesión, mejores serán las propiedades mecánicas del material.
La resistencia a la tracción del compuesto aumenta cuando la fracción de masa del polvo de talco es del 20%, mientras que disminuye con fracciones de masa más altas. Con un 10% de talco y sin MAPP, la resistencia máxima aumenta aproximadamente un 5%.
Hora de publicación: 20 de mayo de 2024