（中国粉体技术网/班建伟）无机粉体填充改性塑料近几年来获得长足的发展，无机粉体填充改性塑料在降低塑料制品的成本上是无可争议的，在降低成本的同时，如何保证制品的性能或如何赋予制品新的功能方面仍有许多工作可作。
目前应用于塑料填充改性的无机粉的种类也只有为数不多的几种，而且在有数的几种中也未能充分得到开发利用，利用最成功的当数碳酸钙，其余几种因质量或价格等因素都未能得到充分应用。其中最有开发利用价值的主要有硅灰石粉、滑石粉和氢氧化镁。
(1) 硅灰石
硅灰石粉的化学组成是硅酸钙(CaSiO3)，主要结构特征具有较大长径比，一般可达15∶1。大连亚泰科技新材料有限公司生产超细针状硅灰石粉，由于采用新的加工技术，其长径比高达20∶1。表1列出采用该硅灰石粉，在相同加工条件，相同粒径(1 250目)和相同填充量(30%)的情况下填充PE、PP与重质CaCO3性能比较，从表中所列数据可以看出，硅灰石粉明显优于CaCO3。
表1 硅灰石粉与重质CaCO3填充改性性能比较
(2) 滑石
滑石粉化学组成为3MgO4SiO·H2O，其结构呈片状或鳞片状，属单斜晶系，在已知矿物中滑石粉的硬度最小，莫氏硬度为1，对塑料加工设备使用寿命有利。我国具有丰富的滑石粉资源，随着加工技术的进步，可为塑料行业提供多种牌号的产品。滑石粉应用于塑料制品，可提高制品的刚性和耐热性，用于膜制品中具有较高透光性和阻隔红外线功能，表2和表3分别列出由辽宁艾海滑石粉有限公司提供的三种不同牌号滑石粉，按相同的加工条件，相同填充比例和相同粒径，填充P E 注塑标准样条和吹膜与重质CaCO3性能比较。
表2 滑石粉与CaCO3填充HDPE力学性能比较
表3 滑石粉与CaCO3填充PE膜性能比较
从表2中数据可以看出，滑石粉的拉伸强度和弯曲强度均优于CaCO3，而且比纯树脂还要好，拉伸强度和弯曲强度是材料刚性好坏的重要标志。从表3中所列数据可以看出膜的力学性能，滑石粉与碳酸钙基本相同，但透光率和雾度滑石粉明显优于碳酸钙。
透光率是透过光强度与人射光强度之比，而雾度是指光透过后而偏离入射光的散射光与透过光之比。雾度大小不影响膜内温度，适当增大，有利于某些农作物生长。我国是个农业大国，农膜的用量每千需要100多万t，居世界之首，所以滑石粉在农膜中的应用具有巨大潜力。
(3) 氢氧化镁
氢氧化镁化学式为Mg(OH)2可以用化学办法制备，也可以从水镁石矿石经粉碎获得后者又称水石粉。氢氧化镁是近几年来开发的具有较好阻燃功能的无机阻燃剂，与氢氧化铝复配使用效果更好，二者的阻燃机理基本相同，受热脱水后可在燃烧物表面形成一种钙化层，阻隔与空气氧的接触与此同时放出大量的水，其中氢氧化铝失水量为34.6%，氢氧化镁失水量为31.69%，失水过程中除解降温外，所形成的水蒸汽覆盖在燃烧物上层，同样具有阻隔空气氧的作用。由于两者的失水温度不同，配合使用可以收到协同作用的效果。由于世界各国都在限制或禁止使用有害含卤类阻燃剂，这就为氢氧化镁的推广应用带来难得的机遇。
(4) 沸石
沸石是一种结晶型硅铝酸盐，具有规整的微孔结构和巨大的表面积，其孔径为0.2～
0.8nm，比表面积为400～800m2/g，密度比一般无机粉小，为2.3g/cm3。用800目沸石粉和1 250目重质碳酸钙，通过同样的工艺条件制成填充母料，以25%(无机粉含量)的填充量填充HDPE，其力学性能和制品的密度测试结果如表4所示。
表4沸石粉与重质碳酸钙填充HDPE性能比较
从表中数据可以看出，复合材料的力学性能和密度沸石粉明显的优于重质碳酸钙。这是由于它的多孔结构和密度小所决定的。无机粉的密度对填充后的塑料制品增重问题影响较大，所以沸石粉较其他无机粉有一定优势。
(5) 增重问题
无机粉体填充改性塑料增重问题，往往是制约推广应用的一个重要原因，其实并非填充后的所有制品都增重或增重率相同，增重率的大小与加工工艺有密切关系，其中膜制品基本不增重或增重率其微，挤出制品如管材、片材等增重率较小，填充量在20%的情况下，增重率一般不超过5%。增重幅度比较大的是注塑制品，表5列出CaCO3填充PE、PP不同填充量的情况下增重率。
表5 CaCO3不同填充量PE、PP复合材料的增重率
从表5中所列数据可以看出，对于PE、PP不同填充量增重率不同，填充量越多增重率越大。在相同填充量的情况下，PP的增重率大于PE，这主要是由于PP的结构所致，PP大分子链上连结有许多个甲基，分子链间的空隙较大，CaCO3更容易填充到空隙中。对于注塑塑料制品来说，如从增重角度考虑，填充PE，优于PP。如从性价比考虑填充量并非越多越好，以10%～15%为宜。为了解决无机粉体填充改性塑料增重问题，除开发新的密度小、性能好的无机粉体外，采用微发泡技术也是一种比较好的途径。目前这项工作正在研究之中，不久的将来可望获得成功。
(6) 小结
业内人士和社会各阶层也就更要正确对待和评价无机粉体填充改性塑料。无机粉体毕竟不是高分子材料，与树脂相比是资源丰富的廉价原料，对填充改性塑料不能以纯塑料的标准去要求它，尽管在某些性能方面它可能比纯塑料好，但必须以牺牲其他性能为代价。降低成本，节约石油资源有利于环境保护是无机粉体填充改性塑料的最大优势，但它的综合性能肯定不如纯塑料好，只有正确认识这一点，才能使无机粉体填充改性塑料沿着正确方向健康快速的发展。
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