（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）高分子聚合物行業(yè)為礦物材料工業(yè)提供了生產(chǎn)高附加值和高性能產(chǎn)品廣泛的市場(chǎng)。由于聚合物市場(chǎng)是如此種類(lèi)繁多, 因此難以將其簡(jiǎn)單地進(jìn)行定義和歸類(lèi)劃分。聚合物市場(chǎng)帶動(dòng)了高性能礦物材料產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展, 高附加值、高性能的礦物材料產(chǎn)品與聚合物工業(yè)的未來(lái)發(fā)展是緊密聯(lián)系在一起的。
劉新海等人對硅灰石功能粉體材料的制備和應用進(jìn)行了深入研究, 實(shí)現了超細粉碎- 表面改性一體化, 同時(shí)保持了針狀硅灰石晶體形貌。采用多種方法對改性針狀硅灰石進(jìn)行表征, 其活性指H大于95%。產(chǎn)品應用于絕緣材料中具有很好的物理機械性能和優(yōu)異的電氣絕緣性能; 產(chǎn)品復配玻纖增強尼龍6材料具有明顯的增強改性效果, 其物理機械性能技術(shù)指標分別為: 缺口沖擊強度為14. 10kJ/m2、拉伸強度為160. 10 MPa、斷裂伸長(cháng)率為1.70% 、壓縮強度為222. 00MPa、彎曲強度為256. 20MPa、熱變形溫度( 1. 82MPa) 208. 90 。
另外, 對珍珠巖、高嶺土、伊利石、絹云母等礦物的超細粉碎、表面改性及其在PVC、乙丙絕緣膠、氯丁電纜護套膠和天然膠等聚合物中的應用及其機理進(jìn)行了研究,結果表明功能性非金屬礦物材料填充補強聚合物制品不僅降低了生產(chǎn)成本, 而且改善了制品物理機械性能。
高嶺土特別是沉積型高嶺土是中國特有的重要非金屬礦資源, 被廣泛應用于很多領(lǐng)域, 高嶺土在聚合物工業(yè)的應用一直是非金屬礦物材料研究和企業(yè)生產(chǎn)的熱點(diǎn)之一。熊傳溪等人用硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑(KH-570)和高分子偶聯(lián)劑處理高嶺土, 研究了高嶺土疏水值的變化; 制備了高嶺土/HDPE 復合材料, 研究了材料的力學(xué)性能。結果表明: 在HDPE 中填充用偶聯(lián)劑處理的高嶺土, 可起到增韌增強作用,其中KH- 570的最佳用量為2%, 高分子偶聯(lián)劑的最佳用量為1%; 在相同用量時(shí), 高分子偶聯(lián)劑處理的高嶺土比KH - 570處理的高嶺土具有更好的增韌增強效果。
郭蓉、鄔潤德等人利用力學(xué)測試及掃描電鏡分析等方法, 研究了改性高嶺土對PVC性能的影響, 并與未改性高嶺土填充PVC 體系進(jìn)行了比較。結果表明: 改性高嶺土粒度在1 250目、填充量為30% 時(shí), 斷裂伸長(cháng)率較未添加高嶺土體系有所提高; 改性高嶺土較未改性高嶺土的分散性與PVC體系的相容性, 以及PVC 填充體系的力學(xué)性能都有一定提高。15% ~ 20%的活性煅燒超細高嶺土填充PVC 軟質(zhì)電纜料中, 其電性能指標可以達到或超過(guò)國標JR - 70之要求, 而且其物理強度指標均超過(guò)國標要求。
另外, 林海等人對超細煤系煅燒高嶺土顆粒表面包覆二氧化鈦膜的工藝進(jìn)行了研究。結果表明, 改性溫度和改性時(shí)間、改性藥劑用量、基體懸浮液濃度和攪拌速度是影響包覆效果的關(guān)鍵因素。運用SEM、TEM 對最終包膜產(chǎn)品進(jìn)行了測試分析, 表明超細煤系煅燒高嶺土顆粒表面包覆了厚度為150 nm、均勻且致密的二氧化鈦薄膜。
重質(zhì)碳酸鈣粉體是一種用途廣泛的無(wú)機非金屬礦物材料, 在塑料、橡膠、涂料、膠粘劑等高分子及復合材料領(lǐng)域中有很重要的地位。重質(zhì)碳酸鈣粉填料不僅可以降低材料的成本, 還能提高材料的剛性、硬度、尺寸穩定性等物理性能。近年來(lái), 重質(zhì)碳酸鈣粉體的制備工藝、表面改性及應用研究非?；钴S。如,毋偉等人對苯乙烯接枝聚合改性的重質(zhì)碳酸鈣表面特征分析及形成機理進(jìn)行研究, 認為改性后在重質(zhì)碳酸鈣表面與苯乙烯聚合生成的聚苯乙烯之間形成C-O-C 鍵。
鄧麗等的研究表明: 某些陰離子、非離子表面活性劑可有效地抑制CaCO3 晶粒的團聚, 使制得的碳酸鈣粉體的粒度小于1μm, 且分布變窄。另外, 在重質(zhì)碳酸鈣粉體干法和濕法制備技術(shù)、粉體表面改性技術(shù)、晶體形態(tài)及粒度控制技術(shù)以及應用技術(shù)領(lǐng)域都進(jìn)行了廣泛深入的研究。
非金屬礦物材料應用范圍廣泛, 市場(chǎng)前景看好。但是, 非金屬礦物材料的研究開(kāi)發(fā)涉及眾多的學(xué)科, 需要各學(xué)科的交叉和協(xié)同。由于產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)及體制等方面的原因, 我國非金屬礦物材料工業(yè)還相對落后, 平均技術(shù)含量還較低, 品種規格也不夠, 還難以滿(mǎn)足相關(guān)應用領(lǐng)域的需要。今后應整合材料性能、材料加工以及應用領(lǐng)域的研究重點(diǎn)加強應用研究, 尤其是非金屬礦物新材料的應用研究, 以促進(jìn)我國非金屬礦物材料產(chǎn)品品種和產(chǎn)業(yè)規模的擴大以及技術(shù)水平的提高。
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