高嶺土在塑料品種的廣泛應(yīng)用 采用國際先進高嶺土加工工藝

干燥性能指高嶺土泥料在干燥過程中的性能。包括干燥收縮、干燥強度和干燥靈敏度等。干燥收縮指高嶺土泥料在失水干燥后產(chǎn)生的收縮。高嶺土泥料一般在40—60℃至多不超過110℃溫度下就發(fā)生脫水而干燥，因水分排出，顆粒距離縮短，試樣的長度和體積就要發(fā)生收縮。干燥收縮分線收縮和體收縮，以高嶺土泥料干燥至恒重后長度及體積變化的百分?jǐn)?shù)表示。高嶺土的干燥線收縮一般在3—10%。粒度越細(xì)，比表面積越大，可塑性越好，干燥收縮越大。同一類型的高嶺土，因摻合水的不同，其收縮也不同，多者，收縮大。在陶瓷工藝中，干燥收縮過大，坯體容易發(fā)生變形或開裂。

實驗結(jié)果表明，在偶聯(lián)劑用量相同情況下，鈦酸酯偶聯(lián)劑的處理效果比硅烷偶聯(lián)劑要好。這可能是因為鈦酸酯偶聯(lián)劑的活性基團活性大，與煤系高嶺土表面的活性基團反應(yīng)更加完全，包覆緊密，缺陷較少。煤系高嶺土本身是剛性粒子，尺寸較小，表面能較高，本身容易自聚成團。因此當(dāng)與PA6混合后，在煤系高嶺土/PA6復(fù)合體系中會出現(xiàn)大量“簇團”結(jié)構(gòu)，從而影響其力學(xué)性能，此體系沖擊韌性不及純PA6。但當(dāng)用偶聯(lián)劑處理后，體系的沖擊韌性均有所提高。根據(jù)偶聯(lián)機理可知，偶聯(lián)劑中的親無機端可與煤系高嶺土結(jié)合，親有機端與PA6結(jié)合，從而形成一個統(tǒng)一的整體，即偶聯(lián)劑兩端基與煤系高嶺土和PA6進行化學(xué)偶聯(lián)或物理纏結(jié)，增加了煤系高嶺土與PA6的相容性。另外，經(jīng)偶聯(lián)劑處理后，不僅顯著降低了煤系高嶺土的表面能，使自聚成團現(xiàn)象減少，而且偶聯(lián)劑分子端基為較長的碳鏈，使煤系高嶺土在極性上與PA6匹配。因此偶聯(lián)劑處理使煤系高嶺土加工在PA6中的分散性大大改善，從而當(dāng)此復(fù)合體系受到外力作用變形時，剛性煤系高嶺土粒子能夠阻礙裂紋擴展或鈍化終止裂紋，即產(chǎn)生釘扎效應(yīng)，進而提高了體系的沖擊韌性。對比4種不同偶聯(lián)劑處理煤矸石后復(fù)合材料的沖擊強度，在偶聯(lián)劑用量相同的條件下，鈦酸酯偶聯(lián)劑處理效果較好。

隨著高嶺土生產(chǎn)設(shè)備高嶺土含量增加，尼龍的拉伸性能和彎曲性能均呈提高趨勢，而缺口沖擊強度有所下降，但降低不多。材料的綜合性能提高，這可能是因為在填充量適當(dāng)?shù)那闆r下，煤系高嶺土在尼龍6基體樹脂中有較好的分散。這使得煤系高嶺土填充量增加，有利于降低材料價格。煤系高嶺土的加入使尼龍6的結(jié)晶溫度升高，對尼龍6基體樹脂具有異相成核的作用。

綜上所述，高嶺土填充入塑料中，可以明顯改善共混物的力學(xué)性能、耐磨性和抗紅外線性等綜合性能，提升產(chǎn)品檔次和市場競爭力。但由于高嶺土屬于無機物，同有機高分子材料間相容性較差，故兩者簡單共混，所得產(chǎn)物的韌性很差。高嶺土需要先用偶聯(lián)劑進行表面處理后，才能與塑料材料進行共混。目前常用于高嶺土處理的偶聯(lián)劑主要是硅烷類物質(zhì)，可共混的塑料品種也主要限于聚氯乙烯、聚烯烴和尼龍等。相信隨著新型高效偶聯(lián)劑的使用，高嶺土將在更多塑料品種的填充領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用（張世杰，2010)。

對于煤系高嶺土煅燒前的研磨和天然高嶺石煅燒后的加工山東埃爾派粉體科技有限公司采用國際標(biāo)準(zhǔn)配置的球磨機+分級機系統(tǒng)。根據(jù)用戶的要求，采用不同類型的分級機和分級技術(shù)，通過分級機的調(diào)節(jié)，使產(chǎn)品和粒度分布不僅滿足用戶的現(xiàn)時需要，而且滿足不斷增長的未來需求。

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