硫酸鈣晶須的優(yōu)勢
作者: 來源: 日期:8/6/2018 9:40:50 AM 人氣:3139
硫酸鈣晶須具有高強度、高模量、高韌性、高絕緣性、耐磨耗、耐高溫、耐酸堿、抗腐蝕、紅外線反射性良好、易于表面處理、易與聚合物復(fù)合、無毒等諸多優(yōu)良的理化性能。 硫酸鈣晶須集增強纖維和超細(xì)無機(jī)填料二者的優(yōu)勢于一體,可用于樹脂、塑料、橡膠、涂料、油漆、造紙、瀝青、摩擦和密封材料中作補強增韌劑或功能型填料;又 可直接作為過濾材料、保溫材料、耐火隔熱材料、紅外線反射材料和包覆電線的高絕緣材料。硫酸鈣鈣晶須是以生石膏為原料經(jīng)特定工藝及配方合成的硫酸鈣纖維狀 單晶體。它具有均勻的橫截面、完整的外形和高度完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu),是一種有著許多特殊性能的非金屬材料。硫酸鈣晶須應(yīng)用于高分子材料,不僅能夠增強、增韌, 而且還能起到增稠、耐熱、耐磨、耐油等作用。以硫酸鈣晶須為填料,在實驗室進(jìn)行了配制環(huán)氧樹脂膠粘劑的試驗研究。研究中著重考察了硫酸鈣晶須對環(huán)氧膠粘劑 強度、韌性、耐熱及觸變性的影響。結(jié)果表明,以硫酸鈣晶須作填充劑配制的環(huán)氧膠粘劑與常用的填充劑相比,不僅具有明顯的增強、增韌、增稠、耐熱、耐磨、耐 油及觸變性高等特點,而且配制膠粘劑的綜合成本并不提高??梢哉f,硫酸鈣晶須在膠粘劑中的應(yīng)用有著十分廣泛的前景。 硫酸鈣晶須 一.優(yōu)勢 硫酸鈣晶須添加到下游產(chǎn)品中的優(yōu)勢,是針對一般無機(jī)填料纖維而言的?,F(xiàn)在塑料、橡膠和許多化工制品,均采用填充料以降低成本或提高相關(guān)性能:采用有機(jī)或 無機(jī)纖維基體起增加作用。其中無機(jī)填料主要有:硅灰石、白碳黑、碳酸鈣粉等;增強纖維主要有:玻璃纖維碳纖維、硅灰石纖維和滌綸纖維等。硫酸鈣晶須集聚有 無機(jī)填料和增強纖維的優(yōu)勢于一身,應(yīng)用于制品中,體現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。 主要有以下幾個方面: (1) 在薄壁制品中添加的優(yōu)勢 拋開硫酸鈣晶須對薄壁制品其他性能的提高,單從薄壁制品加工的形狀和尺寸的幾何精度而言,硫酸鈣晶須較玻璃纖維極具優(yōu)勢。薄壁制品的形狀和尺寸對添加纖 維的尺寸有嚴(yán)格的要求,纖維的長度、直徑和長徑比,對薄壁制品的外觀質(zhì)量及薄壁制品注射流動性產(chǎn)生決定性的影響。長徑比適中,長度和直徑越小,對薄壁制品 的質(zhì)量影響就越小。硫酸鈣晶須長度為50-200μm,直徑1-4μm;而玻璃纖維為長纖維,即使短切纖維也以毫米做計量單位。對具體添加硫酸鈣晶須和玻 璃纖維的制品,如聚四氟乙烯片材,從實測和感官都體現(xiàn)了添加硫酸鈣晶須的精細(xì),而添加玻璃纖維在邊、角地方有玻纖支出,顯得粗糙。 (2) 尺寸穩(wěn)定性好 硫酸鈣晶須添加到相關(guān)制品中,由于其尺寸、長徑比及工藝的影響,其取向沒有長纖維和短切纖維有規(guī)則,這在微觀上改變制品的同時,而使得制品顯示各向同 性。長纖維及短切纖維在增強制品時,都是按近于同一方向(縱向)排列,這使縱向和橫向性能產(chǎn)生差異。表現(xiàn)在制品尺寸上,縱向和橫向收縮率的差異較大,從而 使制品在環(huán)境影響時發(fā)生撓曲和變形。這對于高精密的電子、家電零部件的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。而硫酸鈣晶須應(yīng)用于制品中,縱向和橫向收縮率差異較小,能保證 制品尺寸和外姓的精密度。短切纖維在PP和ABS中,對尺寸的穩(wěn)定性有一定的提高,但和硫酸鈣晶須相比較,還有一定的差距。具體見下表。 表1:玻纖與硫酸鈣晶須增強材料收縮率的比較 樹脂 收縮率(%) PP ABS 玻纖增強 晶須增強 玻纖增強 晶須增強 縱 向 2.1 0.41 0.03 0.13 橫 向 0.8 0.16 0.4 0.10 縱向/橫向 2.65 0.56 13.3 1.3 (3)提高制品的表面光潔度。 在電子、電器和日用生活品中,制品的表面光潔度,是人們所要求的質(zhì)量指標(biāo)之一。由于硫酸鈣晶須表現(xiàn)為纖維增強,雖長徑比較大,但尺寸很小。在增強制品時不表現(xiàn)類似長纖維增強時所表現(xiàn)的粗糙、不平整、不光澤等現(xiàn)象。 (4)提高制品的耐熱溫度 硫酸鈣晶須具有無機(jī)填料的熱均勻性,熔點為1450℃,在900℃時,仍保持其原有的機(jī)械性能。將其加到制品中能顯著地提高制品的耐熱溫度。如奇美 757的ABS材料,基體熱變形溫度為84℃,硫酸鈣晶須增強后的熱變形溫度為90℃;純PP粉對PP母粒,可通過 加入硫酸鈣晶須增強,且將熱變形溫度從81.73℃提高到118.64℃。 (5)減少對設(shè)備的磨損 眾所周知,利用玻璃纖維增強聚合物時,混合設(shè)置所受到的磨損相當(dāng)嚴(yán)重,其主要原因為玻纖具有高度的表面硬度和剛度,這是因為硫酸鈣晶須不僅表面硬度比較低,,更在于其細(xì)微的結(jié)構(gòu)和具有良好的流動性。 (6)增韌和增強 硫酸鈣晶須是一種短纖維,對制品有增強的性能。硫酸鈣晶須添加到制品中時,采用不同規(guī)格的晶須和不同的添加工藝,能達(dá)到不用的增韌、增強效果、拉伸強度可達(dá)57.5Mpa;對增韌PP而言,其缺口沖擊強度可達(dá)到162J/M。 (7)降低磨損 可替代石棉,作無石棉的摩擦材料。 (8)提高模具的充滿程度 在纖維增強壓鑄、澆鑄成型時,添加硫酸鈣晶須比添加其他纖維有較好的流動性,能充滿整個模具,使制品尺寸更加精確,提高成材率。 (9)提高介電性能 添加硫酸鈣晶須后可提高制品介電性能,從而可用于電子、電器及家電零部件。 (10)提高熔融指數(shù) 硫酸鈣晶須在添加到聚四氟乙烯、聚氨酯、PP、ABS時其熔融指數(shù)和基體相當(dāng),并且可根據(jù)具體要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
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