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当多元复合理论在透明薄膜母料研制中的应用一

发布时间:2021-09-10 12:46:48 阅读: 来源:热缩套厂家

多元复合理论在透明薄膜母料研制中的应用(一)

随着塑料加工业的迅速发展,塑料改性技术的发展也是日新月异。采用多种手段,针对无机粉体,橡胶(弹性体),塑料为对象(聚合物/弹性体/无机粉体)的三元复合理论为基础的多元复合理论取代单一的偶联剂体系,在塑料加工业中越来越发挥出重要作用。在塑料薄膜加工中大多使用的是碳酸钙母料,存在着力学性能差,透明度差,雾度过高的缺点。在多元复合理论指导下,我们采用以超细滑石粉为成核剂和填料,采用复合偶联剂(以稀土或945偶联剂)、弹性体包复、茂金属共混,EVA为相容剂多种方法,在加2、配筋适合的部份预应力混凝土梁疲劳破坏显现 3阶段 特点工中使用予塑化、予混合方法,研制出全新的“透明薄膜”母料。这种透明薄膜母料广泛地使用在各种厚度的膜上,如双09膜(即7.微米),1.2丝膜(12微米),5丝和8丝直到50丝和2mm的膜上。品种也多种多样,如包装膜、农地膜、大棚膜,流延膜等。在1.2丝膜上使用透明薄膜母料达20%和30%时,透光率超过91%,透明度不减小,力学性能好,真正实现薄膜加工业上的一大突破。

1、多元复合理论

在塑料改性技术中,以1998年由中国塑料加工协会改性塑料专业委员会刘英俊,刘伯元主编,协会多名专家编写的专业书《塑料的填充改性》出版后,使用偶联剂对无机粉体填料当转动组合开关到达垂直位置时进行表面改性的方法已成为经典方法。

五年来由于中国经济的发展,技术的进步,在塑料加工业不断出现新的方法,新的技术手段,如粉体超细粉碎技术的发展,纳米材料的应用,新的树脂和助剂的使用等等,在塑料改性中出现了:无机刚性粒子增韧理论,偶联剂和助偶联剂,化学接枝,稀土偶联剂、有机包复、三元共混理论,热塑性弹性体改性等等理论。在这些新技术的推动下,2004年中国塑料加工协会改性塑料专业委员会刘伯元提出:“多元复合理论”。

多元复合理论,英文名称为Mu1ti—Compounding Theory。多元复合理论指的是:在塑料改性中不能依靠单一方法,例如偶联剂来进行。正确的做法是:根据不同树脂、不同的塑料制品及其不同使用场合和不同种类,不同填充量的无机填料(粉体),在使用偶联剂以后,还要使用一种或几种方法进行塑料改性以达到更好的改性实效。其中以无机粉体、橡胶(弹性体),塑料的三元复合(聚合物/弹性体/无机粉体)代替无机粉体和塑料的二元复合(聚合物/无机粉体)是主要方法。

多元复合理论强调的第一点是不仅仅使用偶联剂方法,还要使用别的其他方法人们之前更多斟酌的是技术和方式。这就解放人们的思想,不断追求实效,不断追求完美。

强调的第二点是改变了由无机粉体和高分子材料塑料组成的二元复合体系(聚合物/无机粉体),而采用由无机粉体,橡胶(热塑性弹性体),塑料构成的聚合物/弹性体/无机粉体三元复合的方法,即所谓“有机包复、三元共混理论。”

强调的第三点,要重视新的树脂,新的助剂,不仅是填充改性还要进行高分子材料之间的共混改性。

强调的第四点是匹配,协调、互补、综合、平衡的概念。塑料加工业从诞生的第一天就强调复合、互补、协调作用。塑料制品是由“树脂、助剂、添加剂(填料)”组成,塑料加工决不是单一的树脂加工。塑料是由高分子树脂,助剂和无机粉体组成的复合材料,它的性质是由材料的强度、刚性和韧性三个方面协调给出。其中无机粉体起的决不是简单的降低成本作用。

2、多元复合理论在开发和研制透明薄膜母料中的应用

塑料薄膜在各个领域都有广泛的应用,已成为塑料加工业支柱产业。为了降低成本,国内已有使用碳酸钙做填料的母料。但是加入普通碳酸钙母料以后,会出现韧性指标大幅度下降的现象,更重要的是加入碳酸钙会加大雾度,减少透光率,使薄膜变得很不透明。这是国内薄膜界普遍存在的问题。

我们在多元复合理论指导下,积极研制“透明薄膜”母料已经成功,并在上海林达塑料母料厂投入生产。现将有关情况报告如下:

2.1 使用海城艾海滑石公司超细滑石构筑三元复合体系是研制透明薄膜母料的关键

2.1.1 滑石的晶体结构特征

(1)晶体结构

滑石是一种含水具有层状结构的硅酸盐矿物。其化学式为:Mg3[Si4O10](OH)2。其化学理论值Mgo为31.8%,SiO2为63.3%,H2O为4.75%。中国最大的滑石矿山就在海城艾海滑石公司,拥有地质储量7000万吨,属亚洲首位,已有70年开采历史。海城艾海滑石的化学组成见下表。

化学成分SiO2MgOCaOFe2O3Al2O3L01白度组成比例%..60..350..36.

滑石属2:1型层状结构的镁硅酸盐矿物,其晶体结构特征是每一结构单元层由上下两层Si-1个力通道输入传感器的信号调零、校准标定的功能O四面体片,中间夹着一层Mg—0(OH)的八面体片组成。Si—O四面体片是[SiO4]四面体的底边以三个角顶与相邻的[SiO4]四面体相连接,形成正六角形的孔。处于这三个角顶上的氧,电价饱和,称为“情性氧”,还有一个氧只与一个硅相连接,电价不饱和,称为“活性氧”。在滑石的结构单元层内,上下2层Si-0四面体相对排列,八面体片中的OH位于Si——O四面体片孔和中心,与活性氧处于同一水平层。Mg+2充填在由(OH)和O形成的八面体空隙中,配位数为6,即被4个氧离子和2个氢氧离子所包围。由于八面体空隙全部被Mg+2所充填,故滑石属三八面体型结构。这种由两层Si-O四面体片和一层Mg-O(OH)八面体片所构成的结构单元层内部,电价平衡,结合牢固。结构和成分最简单,常作为2:1型层状结构硅酸盐的原始模式,由此可推演出许多矿物如叶腊石,蒙脱石,伊利石等层状硅酸盐矿物晶体结构。

滑石的晶体结构的第二个重要特征是滑石矿物大分子是由滑石结构单元层一层层堆集而成。而每一个结构单元层之间联系非常薄弱,是依靠微弱的分子键(范德华力)相联系,极易“滑移”,所以滑石具有较完全的[0 11]片状解理、低硬度、柔软性等特点。

(2)X射线衍射图谱特征

根据海城滑石的X射线图谱,衍射峰数值表明,海城滑石的特征d值是0.945nm,0.470nm,0.250nm, 0.234nm。

(3)电子显微镜鉴定

致密块状滑石在透射电镜下为形状不规则的片状晶体,轮廓清晰,稍带园滑。辽宁海城块滑石扫描电镜下的形貌照片,其单体为不规则的片状,片径大小不一,棱角清晰。我国南方地区的滑石,如广西龙胜滑石、江西上高滑石扫描电镜下的形貌照片,其单体为弯曲小片,集合体形态为花朵状,片径为mm,片的边缘园滑,但有翻卷现象。

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