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      • 聚丙烯填充母粒碳酸钙选择
        • 2023-05-25 06:01:14
        • 碳酸钙研究院
      • 碳酸钙以其价格低廉、色泽洁白、综合性能良好而成为塑料制品中广泛使用的无机填料。将碳酸钙制成填充母料用于塑料制品生产具有简化工艺过程、改善混炼效果、提高生产效率、减少粉尘飞扬等优势,因此,受到很多加工企业的青睐。


        高填充碳酸钙母料可用于挤出管材、薄膜、注塑件和中空制品的生产。到目前为止,该填充母料从理论研究到开发生产、应用已是一较成熟的技术课题。母料的基本微粒单元由四个部分组成,即填料核、偶联层、分散层和增混层。填料核(本文系指CaCO3) 主要起到增容、提高刚性、降低成本等作用。


        研究两种不同细度的碳酸钙对聚丙烯填充母粒的性能影响,并将其按比例添加到PP中考察了加工流动性和力学性能,分析了碳酸钙对PP的填充改性效果。


        一、制备填充母粒配方




        二、材料的制备


        首先,将碳酸钙加入到高速混合机中,搅拌15min,当温度达到100℃,加入铝酸酯,混合10-15min,使铝酸酯与碳酸钙充分反应,然后再加入其他助剂和载体树脂,混合10min后,冷却出料;再将混合好的原料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,加工温度为:160-200℃;将粒料注塑成标准样条进行力学性能测试。


        三、性能测试


        拉伸性能测试:按GB/T1040-1992测试;


        弯曲性能测试:按GB/T9341-1988测试;


        简支梁缺口冲击性能测试:按GB/T1043.1-2008测试,采用2J的冲锤,跨度 40mm;


        悬臂梁缺口冲击性能测试:按GB/T1843-2008测试,采用2.75J的冲锤,跨度 40mm;


        熔体流动速率测试:按GB/T3682-2000测试,温度为200℃,压力为3.8Kg;


        四、两种碳酸钙的性能指标


        表1两种碳酸钙的性能指标 



        从表1可以看出,随着碳酸钙目数的增加,粉体D50和D97的数值变小,结果与粉体吸油量的分析结果相吻合。


        CaCO3应用于塑料的填充改性中,粒径越小对力学性能的损害就越小,但实际应用时由于受到现有设备限制,粒径过小,难以分散,不易加工。应用于填充母粒中的碳酸钙,由于对细度的要求较高,一般选用1500目以上产品。


        五、母粒熔体流动性能分析


        表2   碳酸钙填充母粒流动速度 




        表2是不同目数碳酸钙填充母粒流动速率。从表1可以看出,在相同添加量的情况下,不同的碳酸钙同样的添加量,流动速率为:CC-1500>CC-2500。可见,碳酸钙的目数越高,粒径越小,吸油值就越大,相应地也增加了对树脂熔体的吸附,降低了熔体的流动速率。这与粒度分布分析和吸油值的分析结果相吻合。


        六、母粒制备样条的力学性能


        表3  母粒制备的样条的力学性能测试结果 




        表3是两种碳酸钙母粒制备的样条的力学性能测试结果。从表3可以看出,采用两种碳酸钙制备的母粒样条的冲击强度基本相当,同时,还可以看出,, CC-2500碳酸钙比CC-1500碳酸钙的拉伸强度和弯曲强度都要好。这说明,在此配方体系下,CC-2500与体系中的偶联剂和润滑剂匹配的较好,与基体的相容性较好,从而提高了材料的拉伸强度。


        七、结论


        按此配方体系进行实验,采用CC-1500碳酸钙填充母粒的熔体流动速率要优于CC-2500,而CC-2500的拉伸强度和弯曲强度要高于CC-1500,两者冲击强度相当。

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