硅灰石厂家 硅灰石价格 硅灰石应用 硅灰石指标的详细描述:
目前汽车壳体件大部分采用滑石粉或玻璃纤维增强的聚丙烯材料。玻璃纤维增强聚丙烯材料的性能
远远超过了标准的要求，其成型难度大，翘曲严重，大件无法成型，且产品表面差；用滑石粉填充的聚丙烯，
产品成型容易，表面质量好，但材料的性能差，产品的低温冲击性差，影响其使用寿命。研究了利用针状硅灰
石的高长径比、与聚丙烯优良的相容性和低成本来代替玻璃纤维增强聚丙烯，提高材料的综合性能，降低成本。
当前，汽车壳体类件使用的材料大多为玻璃纤维增强聚丙烯和滑石粉填充聚丙烯。但两者都有缺陷，前者
成型难度大、外观差；后者成型容易且外观优良，但强度太低。利用针状硅灰石的高长径比15:1翘曲的问题
，材料的性能大大高于滑石粉填充聚丙烯，而且成本相对于滑石粉填充聚丙烯材料降低8%，相对于玻璃纤维增
强聚丙烯材料降低20%。本项目主要研究了针状硅灰石的表面处理技术、新材料的配方、挤出工艺和添加量对
材料性能的影响。所研制的汽车专用料GHD-PP-01具有抗冲击性能好、耐热老化性优良和冷热交变适应性好等
特点，大幅度降低了成本，已经批量生产。目前，该新材料已经应用到解放系列载货车的暖风机壳体上，使用
效果良好，同时适用于汽车空调外壳、灯罩、仪表板、风扇护罩、配电器盖、散热器护罩、内装饰件和电池外
壳等。
国外使用针状硅灰石增强各种树脂已经有很多年，技术比较先进，设备自动化程度高，而且产品应用范围
广，其硅灰石填料占欧美无机填料市场的10%-15%。我国的硅灰石矿产量占世界首位，对硅灰石的研究起步比
较晚，正在进行探索性研究。
1.原材料的选用分析
1.1选择合适针状硅灰石长径比和原材料种类
硅灰石是一种钙的偏硅酸盐类矿物，理论化学成分（质量分数）为48.3%CaO、51.7%SiO2。天然产出的硅
灰石通常呈针状、放射状、纤维集合体。将硅灰石应用到塑料行业上，特别是增强聚丙烯长径比的选择关系到
能否达到聚丙烯的各项性能指标，通过多轮试验和参照国外的经验选择合适的长径比为15:1。根据壳体件的
特点选择适合的均聚聚丙烯T3OS或F401、共聚聚丙烯1647或K8303、1000目的滑石粉。
1.2选择合适的表面处理剂和偶联剂
经过了几轮试验，处理针状硅灰石选择硅烷偶联剂，处理滑石粉选择钛酸酯偶联剂，达到
了与树脂较好的相容性。
1.3其他助剂的选择
依据塑料填充改性的机理和塑料改性的经验，选择适用于新材料的助剂。抗氧剂选择受阻酚抗氧剂1010和
亚磷酸脂抗氧剂168。其他助剂选择市售。
2.1整体工艺
秤量→混料→挤出→造粒→注射成型。
2.2混料工艺
针状硅灰石加热到100℃时烘干3-4h，加入硅烷偶联剂，在100℃时中速混合5min。
滑石粉加热到100℃时烘干3-4h，加入钛酸酯偶联剂，在80℃时高速混合4min，加入硬脂酸钙搅拌2min，
再分别加入其他助剂、树脂并高速混料3min.。
2.3挤出工艺
针状硅灰石从侧开口加入料，用料斗来控制其加入的量，其他料从主入料口进入双螺杆挤出机挤出。
3性能试验
3.1材料性能试验
依据国标塑料材料试验方法，测试新材料的各项性能。委托国家汽车检测中心检测结果见表2（标准为该
项目的技术条件）。
为了解新材料的耐低温冲击性，将其与滑石粉填充的聚丙烯件进行对比试验，试验条件为高度1m,，钢球
质量500g，温度-40℃。分别在1h和12h后做对比试验，
4.1产品的尺寸稳定性及外观
对针状硅灰石超细粉表面处理，利用其优异的长径比改善塑料制品的力学性能和抗老化性能，改善塑料制
品的功能强度，起补强、增强作用，提高制品的尺寸稳定性，调整塑料的流变性能。达到这个目标需要新材料
的收缩率与开模具时材料的收缩率相一致（原来材料收缩率在0.9%~1.05%范围内，新材料的收缩率是1.02%）
，在做配方时需要考虑硅灰石与滑石粉混合填充时对基体树脂的影响。原材料的基体树脂和新材料的基体树脂
都为聚丙烯，所以只要填充矿物粉的配比合适及矿物粉的表面处理得当，就可以解决材料的收缩率问题。硅灰
石的本身不含结晶水、吸湿性小、热稳定性好，与滑石和云母等片状填料相比，有表面划伤不显着的特点。
4.2降低成本
通过针状硅灰石的高长径比对聚丙烯的补强作用，在保证性能前提下，增大矿物填充量（原来填充滑石粉
20%，现在填充针状硅灰石10%~15%、滑石粉5%~10%，矿物粉量增加5%~10%），就会降低成本，因为基体树脂的
成本是矿物粉成本的10倍以上。
4.3提高材料性能
利用针状硅灰石的高长径比对聚丙烯增强的作用，主要是对硅灰石的表面进行活化处理，采用硅烷偶联剂
处理其表面，达到与基体树脂的有机结合。聚丙烯材料的低温冲击性能差，利用加入适当配比的共聚聚丙烯提
高其低温冲击性能。