文档介绍：,纳米碳粉只是其中一种,而碳系材料主要的用处是增强塑料的导电性。塑料填充改性技术研究进展作为一种新型人造材料,已广泛应用在国民经济各行各业和人民生活中。通常生产塑料制品的原料是采用纯树脂,如PE、PP、ABS等直接加工成型。随着高分子材料及复合材料工业化应用进程的加快,各工业部门不断提出更高的要求,如较高的拉伸强度、模量、导热系数、热畸变温度及较低的热膨胀性和成本等,纯树脂显得力不从心。在纯树脂中添加各类非金属和金属粉体材料,可以提升塑料树脂的各类性能,使其达到所需要的技术指标和高性价比。,常用的材料有CaCO3、滑石粉、白炭黑、钛白粉、粉煤灰、高岭土、云母粉、硅灰石粉、石墨、赤泥、硅藻土、玻璃微珠、水镁石、重晶石、石棉等。:(1)降低成本。由于石油资源的紧缺,导致树脂和石化原料价格上涨,矿物粉体售价低于合成树脂10~15倍,适量填充可使塑料成本有所降低。例如,在聚***乙烯和聚丙烯中加入大量的碳酸钙;(2)补强作用。某些填料作为补强剂可提高塑料制品的硬度、弹性模量、尺寸稳定性和热稳定性等物理机械性能。例如,加入滑石粉可提高低压聚乙烯的弯曲弹性模量;(3)功能作用。添加大多数填料后塑料产品具有原先不曾有的特殊功能,如:光降解性能、渗透性、耐水性、耐候性、防火阻燃性、耐油性、电磁功能等。例如,添加石墨可增加塑料的导电性、耐磨性。:(l)化学稳定性高,耐热性好,在加工温度不分解,不影响塑料树脂原有的物理机械性能。例如添加后引起塑料制品因弯曲、拉伸而产生的泛白现象要小;(2)与其他加工助剂成惰性,共混后不发生化学反应;(3)在塑料树脂中分散混合性好,不影响加工性能,对设备磨损小;(4)吸油量和吸收塑料树脂量小;(5)不含促进树脂加速分解的杂质;(6)不溶于水、油脂等一切溶剂,不吸潮、不含结晶水(阻燃剂除外)、耐酸耐碱;(7)填料粉体外观色泽均匀、粒径粗细一致;(8)价廉并且来源丰富,每批量填料之间的质量波动要小。,对非金属矿物填料表面改性主要有6种方法:(1)对无机粉体包覆;(2)沉淀反应;(3)表面化学改性;(4)机械力学改性;(5)辐射高能处理;(6)微胶裹化。2混合方法填料添加在塑料中改性,一般有以下2种方式:(1)粉体直接混入法。此法又分2种方法:Ⅰ直接法是将填料粉体和塑料树脂共混搅拌均匀后,直接送入塑料成型机械加工成产品。Ⅱ造粒法是将填料粉体、塑料树脂和加工助剂共混搅拌均匀后,先送至造粒流水线造出改性塑料树脂后,再送入塑料成型机械加工成产品。优点是操作简便,成本低;缺点是粉尘飞扬,易污染环境。(2)母料法。按照规定配方将填料粉体、加工助剂、载体共混搅拌均匀后,再送入母料造粒流水线,造出母料粒子,再将母料粒子按需要配比计量均匀混入塑料树脂后,送入塑料成型机械加工成产品。优点是使用方便,无环境污染之虑;缺点是成本高于直接混入法。(CaCO3)其原料易得、价格低廉、毒性低、污染小、色泽白,并易着色、化学性能稳定、填充量大及混炼加工好等优点,己成为塑料加工中用量最大的浅色填料之一,广泛用于所有的热塑性和热固性塑料。应用于塑料中填料的碳酸钙有重质(简称重钙)和轻质(简称轻钙)两种。现在塑料中使用的重质碳酸钙多用方解石作为原料,可增加塑料产品体积,降低成本,提高硬度和刚度,减小塑料制品的收缩率,提高尺寸稳定性;改进塑料的加工性能、提高其耐热性、改进塑料的散光性、抗擦伤性、平滑度;同时对缺口抗冲击强度的增韧效果及混炼过程中的粘流性等方面都具有明显的效果。目前使用CaCO3为填料的主要塑料品种有8大类。通常,为使碳酸钙能均匀分散在塑料中,必须对碳酸钙进行表面活化处理。根据最终塑料制品的成型工艺和使用性能要求,选取一定粒径的碳酸钙,用偶联剂、分散剂、润滑剂等助剂先活化处理,再加入一定量的载体树脂混合均匀后,用双螺杆挤出机挤出造粒,即得碳酸钙膜母粒。董建萍等将碳酸钙粉体经过活化、造粒处理填充到聚乙烯薄膜,可使填充制品成本降低。随着填料的增加,其加工性能逐渐变差,单位质量塑料产品体积减小。经测算,使用填充剂后成本的降低足以弥补因体积减小产生的损失。对于薄膜制品而言,填充量小于10%效益增加不明显;超过30%,则不容易稳定成膜,影响成品质量。解磊等研究表明,含4份CaCO3的PP/POE/纳米CaCO3复合体系,达到脆-韧转变所需的弹性体POE量最少。纳米CaCO3的添加还可以提高复合材料的弯曲模量,在增韧的同时提高材料的刚性。徐伟平等研究了纳米CaCO3填充HDPE复合材料的力学性能和流变性能