礦物粉體材料在塑料中應用的實(shí)踐表明，應用技術(shù)的創(chuàng )新是礦物粉體材料得以廣泛深入應用的關(guān)鍵， 也必將是繼續擴大應用領(lǐng)域和發(fā)揮更大作用的必由之路。
1 礦物粉體表面處理技術(shù)及相應處理劑的創(chuàng )新
粉體顆?；瘜W(xué)組成的多樣性和表面性質(zhì)的復雜性決定了表面處理技術(shù)及助劑不可能是唯一的、以不變應萬(wàn)變的。南京協(xié)和化學(xué)有限公司不斷改進(jìn)用于PVC型材的輕鈣表面處理劑，研制成功的XH系列改性劑顯示出大大優(yōu)于傳統表面處理劑的態(tài)勢( 見(jiàn)表1)，其中PVC∶ACR401∶CPE∶鈦白粉∶熱穩定劑∶處理好的輕鈣=100∶2∶8∶4.5∶4.5∶25。最近研制成功的XH-CB01型功能改性劑不僅可以改善PVC型材(T80框)的加工性能，而且在提高碳酸鈣用量近一倍情況下，仍能使PVC型材的物理機械性能達到相當高的程度(見(jiàn)表2、表3)。從下圖可以清楚地看到不同處理劑處理的同一種輕鈣在PVC基體塑料中的分散情況。
表1不同表面處理劑改性的輕鈣填充PVC塑料試樣性能
表2 XH-CB01處理輕鈣(PCC-01)填充PVC型材的加工性能對比
表3 XH-CB01處理輕鈣(PCC-01)填充PVC型材的物理機械性能對比
2 核殼結構微納米復合技術(shù)
以相對低廉的無(wú)機粉體材料為核，將功能助劑以分子形式沉積在粉體顆粒的表面，不僅有助于助劑的分布和分散，而且不影響其功能性，從而可以獲得更高的性?xún)r(jià)比，有時(shí)還會(huì )基于剛性粒子增韌理論，獲得更佳的協(xié)同效果。
(1) 大連天元精細化工有限公司的專(zhuān)利技術(shù)。超低玻璃化溫度彈性體復合改性P V C 高效加工助劑ATM是以無(wú)機剛性粒子為核，在表層形成丙烯酸酯類(lèi)接枝于烷基丙烯酸酯彈性體的包覆物，和傳統使用的ACR相比，不僅對PVC的改性作用更為優(yōu)異，而且使用成本顯著(zhù)降低。表4列出ATM-310B和ACR在PVC型材中使用的效果比較。在PVC型材配方一定的情況下，用ATM-310B取代ACR，可達到相同甚至更好的物理機械性能。ATM為核殼結構，在使用成本上有明顯競爭優(yōu)勢。
表4 ATM-310B和ACR在PVC型材中使用效果比較
(2) 多數塑料材料兼具高的表面電阻率和低的介電常數，因而在其表面極易積聚電荷，即靜電。靜電引起的問(wèn)題小則是吸塵、帶相同電荷的物體相互排斥，大則放電引起電擊，甚至導致火災或爆炸。將不導電的非金屬礦物粉體表面上沉積一層具有一定導電性的物質(zhì)制成淺色導電填料應成為解決塑料材料抗靜電的新思路。
3 填充塑料材料的輕量化
非金屬礦物的真密度比合成樹(shù)脂通常大2～3倍，如果在管材、型材特別是注塑制品加工時(shí)使用填料又不增大其密度或增加的幅度在可以接受的范圍內，那么塑料中使用礦物填料的機會(huì )大大增加。
4 光鈣型環(huán)境友好型塑料
已往的塑料材料主要通過(guò)追求完美的使用性能而不考慮或較少考慮使用后在自然環(huán)境中的可消納性，造成環(huán)境的“白色污染”。在新世紀中，實(shí)行綠色生產(chǎn)、綠色消費，重視產(chǎn)品生產(chǎn)、使用過(guò)程中、使用后這三個(gè)階段與環(huán)境的可協(xié)調性，稱(chēng)之為環(huán)境友好材料。
(1) CaCO3的存在有利于塑料材料的降解和聚乙烯塑料的焚燒。填加CaCO3的塑料材料廢棄填埋后易于降解。對于無(wú)回收利用價(jià)值或回收利用再生的代價(jià)太大不宜再回收的，填埋又要占據大量土地，焚燒仍然是可選的處理辦法。實(shí)驗表明，含有30%CaCO3和1%焚燒熱氧降解劑的100gPE薄膜完全燃燒所需的時(shí)間僅為4s，而同樣重量的PE薄膜所需時(shí)間為12s。
(2) CaCO3對地下水質(zhì)無(wú)有害影響。廢棄塑料在填埋后，CaCO3不含有對人體有害的重
金屬。在被水浸泡過(guò)程中所需的化學(xué)需氧量(CODCr，即在加熱回流條件下，用強氧化劑重鉻酸鉀處理廢水所消耗的氧化劑的量，用來(lái)衡量水中還原性物質(zhì)污染的程度)值為0，而淀粉添加型可降解聚乙烯塑料薄膜，此值很高。
5 透明型填充母料
以礦物粉體為主要原料制成的，能夠使塑料保持良好透光性的填充母料稱(chēng)之為透明型填充母料。表5列出在相同添加量時(shí)，不同填料對LDPE(20∶80)薄膜(厚0.05mm)透光性的影響。
表5 不同填料填充LDPE薄膜的透光率(%)
存在的主要問(wèn)題是在保持塑料材料較好透光性的同時(shí)還能具有良好的力學(xué)性能，避免或減輕諸如設備磨損、腐蝕和制品表面出現粉垢等負面影響。
結語(yǔ)
礦物粉體材料不僅已成為塑料加工行業(yè)不可或缺的重要原料，而且在提高塑料材料性能價(jià)格比、擴展功能性應用、節約資源和能源、環(huán)境保護作用等方面正顯示出越來(lái)越引人注目的重要作用。在塑料中更多、更好地應用礦物粉體材料，不僅是成本利潤的驅動(dòng)，更應該提升到在科學(xué)發(fā)展觀(guān)指引下，實(shí)現可持續發(fā)展，建設資源節約型和環(huán)境友好型社會(huì )的目標上來(lái)。
作者：中國塑料加工協(xié)會(huì )改性塑料專(zhuān)委會(huì ) 劉英俊
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