塑料制品配料之填料选用
塑料制品的材料选用和性能要求

环保认证:通过环保 认证,提高产品的环 保性能和市场竞争力
智能化
智能化塑料制品 的发展趋势
智能化塑料制品 的设计和制造技
术
智能化塑料制品 的应用领域
智能化塑料制品 的市场需求和前
景
个性化
定制化服务: 根据用户需求, 提供个性化定
制服务
创新设计:结 合最新科技和 时尚趋势,设 计出独特的产
生物降解性
定义:塑料制 品在自然环境 中能够被微生 物分解的能力
重要性:减少 塑料垃圾对环 境的污染,促 进可持续发展
生物降解塑料: 由可生物降解 的物质制成的 塑料,如淀粉、
纤维素等
生物降解性能: 根据国家标准, 生物降解塑料需 要在一定时间内 完全分解为二氧
化碳和水
低毒性和低污染性
塑料制品的环保要求:低毒 性和低污染性
高性能化
塑料制品向高性 能、高功能方向 发展
研发新型塑料材 料,提高性能和 功能
塑料制品在航空航 天、汽车、电子等 领域的应用日益广 泛
塑料制品的环保、 可降解、可循环利 用等性能要求不断 提高
环保化
减少塑料污染:使用 可降解、可回收的环
保材料
降低碳排放:减少生 产过程中的碳排放,
实现低碳生产
提高能源效率:采用 节能技术和工艺,降
塑料制品的材料选用和性能要 求
,
汇报人:
目录
塑料制品的材 料选用
塑料制品的性 能要求
塑料制品的环 保要求
塑料制品的应 用领域
塑料制品的发 展趋势
1
塑料制品的材料选用
塑料的种类
聚乙烯(PE):轻 质、耐磨、耐腐蚀, 适用于包装、管道
等
聚丙烯(PP):耐热、 耐腐蚀,适用于家电、
塑料填充剂简介及滑石粉和碳酸钙作为塑料填充材料的应用与影响

塑料填充剂简介及简述滑石粉和碳酸钙作为塑料填充材料的应用与区别填充剂一般都是粉末状的物质,而且对聚合物都呈惰性。
配制塑料时加入填充剂的目的是改善塑料的成型加工性能,提高制品的某些性能,赋予塑料新的性能和降低成本。
1、碳酸钙重质型由白垩、贝壳、石灰石等天然物质经机械粉碎而制得的,粒径在2~10µm。
近年利用湿法、球磨、气流粉碎等,已使重质碳酸钙(滑石粉等也同样)粒子加工得更细(<10µm),与轻质者相近,使用后对塑料得加工性能及物理力学性能均不致有较大得下降。
轻质型由无机合成后沉降而得,粒径在0.1µm以下作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等。
提高制品耐热性、硬度、降低收缩率、降低成本。
遇酸易分解,故不宜用于耐酸制品中,细粒者,在制品中分散较好,但比容积较大,应进行适当得表面处理,使之在制品中分散良好。
2、粘土、硅酸盐类粘土、高岭土(陶土、瓷土)、硅灰石基来源由天然物质精制,煅烧,粉碎得作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,改善加工性能,降低收缩率,提高制品耐药性、耐燃、耐水性及降低成本,煅烧陶土可提高制品介电性能。
3、滑石粉来源由硅酸镁研磨成,成片状作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,提高制品刚性,尺寸稳定性、高温儒变性、耐化学腐蚀及降低摩擦因数。
4、石棉来源由含镁、铁、钙、钠等的硅酸盐制成,呈纤维状作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,提高制品刚性,尺寸稳定性、高温儒变性,但因其毒性,近年使用量下降。
5、云母来源由含铝硅酸的钾、镁、铁等盐类制成,呈片状作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等,提高制品耐热性、尺寸稳定性、介电性能,多用于电绝缘制品中。
6、炭黑来源由天然气、石油不完全燃烧或热裂解得。
有接触法、炉法、热裂法等多类作用用于聚氯乙稀、聚烯烃等。
常兼具着色剂、光屏蔽剂作用,以提高制品导热、导电性能。
7、二氧化硅(白炭黑)来源沉淀法粒径20~40nm,含水10%~14%,气相法粒径10~25nm,含水量<2%。
塑料填料

五、塑料散堆填料1、多面空心球◆多面空心球简介:聚丙烯多面空心球由两个半球合成一个球形,每个半球由若干个半扇形叶片组成,上下叶片相互错开排列。
比其他球形填料的比表面积大。
用于污水处理,发电厂脱CO2、脱硫及净水塔内填料。
多面空心球是水处理设备中广泛采用的一种新型高效塔器填料。
经国内电力、化工、造纸、环保等行业在脱碳、脱碳酸、油水分离、海水淡化、纯水、废水处理等装置中使用。
产品优点:设计原理先进,结构合理,性能稳定,使用效果理想。
技术性能:产品利于运输,适用多种水处理设备的装置的装填。
◆产品特点:1、气速高、叶片多、阻力小;2、比表面积大,可以充分解决气液交换;3、该产品具有生产能力大、阻力小、操作弹性大等特点。
4、重量轻、强度高、自由空间、(0.901m3/m3)耐高温、耐腐蚀、表面亲水性能好,风阻小、电耗少、比表面积大且适应多种溶剂的处理装置。
2、带边液面覆盖球Φ40◆简介:液面覆盖球为聚丙烯空心圆球,具有重心稳定,边与边重叠,覆盖效果好的特点,可广泛用于各种卧式酸贮槽、水处理中的凝储水箱和除盐水箱,大程度减少热量散失,减小酸雾及空气中的二氧化碳和氧对水的污染,保护操作人员健康,达到保持水质,节约能源,净化环境的效果。
带边液面覆盖球由于覆盖率比不带边的液面覆盖球高,所以使用效果更佳。
◆适用范围:适用于电厂等企业各种卧式酸贮槽,水处理中的凝储水箱和除盐水箱,大程度的减少酸雾,空气中的二氧化碳和氧对水质的污染。
3、液面覆盖球(空心浮球)Φ40◆简介:液面覆盖球为聚丙烯空心圆球,具有重心稳定,边与边重叠,覆盖效果好的特点,可广泛用于各种卧式酸贮槽、水处理中的凝储水箱和除盐水箱,大程度减少热量散失,减小酸雾及空气中的二氧化碳和氧对水的污染,保护操作人员健康,达到保持水质,节约能源,净化环境的效果。
液面空心球/液面覆盖球/带边覆盖球/实心覆盖球/覆盖球。
◆适用范围:适用于电厂等企业各种卧式酸贮槽,水处理中的凝储水箱和除盐水箱,大程度的减少酸雾,空气中的二氧化碳和氧对水质的污染。
简析塑料填充剂

2.炭黑类填充剂这类填充剂包括各种炭黑。炭黑是以液体或气体碳氢化合物为原料,在空气不足的条件下经部分燃烧或热分解所天生的产物。炭黑的元素组成主要是碳,只含有少数氢和氧,是具有“准石墨晶体”构造和胶体粒径范围的玄色粉状物质。
因生产工序不同,炭黑可分成多种品级,但塑料产业中常使用的有以下两种:
(2)陶土:陶土的主要成分为高岭土,用于聚酯和环氧树脂方面有耐磨及吸水性低的优点。
此外,如氧化锌、三氧化二锑也是白色粉状料,与二氧化钛一样也是一种具有填充剂作用的白色颜料。
7.金属粉为了使塑料有金属的光彩,增加导电、导热性和进步刚性、硬度、耐热性等,往往在塑料中添加不同量的各类金属粉末。
8.无规聚丙烯(简称APP)丙烯采用齐格勒—那塔催化剂聚合时,可以获得95%左右的高等规度,但究竟还有5%的无规聚丙烯存在,它们是粘稠物,没有什么机械强度和耐热性,因此曾作为聚丙烯生产厂的累赘。但是近年来发现这种无规聚丙烯中混进一定量的碳酸钙制成的APP填充母料在聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯的加工中都能起很好的作用,添加量一般可达20%左右。这不仅对无规聚丙稀是变废为宝的出路,而且进步了被填充塑料的塑性、韧性和弹性,又降低丁生产本钱。用APP填充母料作填充剂的聚丙烯可以用来生产打包带、撕裂薄膜、扁丝、编织袋、周转箱、中空容器等。 1.碳酸钙类填充剂
简析塑料填充剂
# 1.碳酸钙类填充剂
(1)普通碳酸钙(白垩):
白色晶体或粉末,比重2.70-2.95,溶于酸而难溶于水。在以二氧化碳饱和的水中辩解而成碳酸氢钙,加热到825℃分解为氧化钙和二氧化碳。自然产的碳酸钙矿物有石灰石、方解石、白灭、大田石等,将它们磨成粉后叫为普通碳酸钙。它们又有干解与湿磨之别,粒径在1.5-44微米之间,干磨者粒度大于20微米而湿磨者小于20微米。
关于塑料用无机矿物填料,这些知识你一定要知道

关于塑料用无机矿物填料,这些学问你肯定要知道塑料填充改性是指在纯树脂中添加非金属矿、有机材料、金属粉体等填料,以提升塑料树脂的各类性能,以达到所需要的技术指标或提高性价比。
非金属矿物。
顾名思义,塑料用非金属矿物填料通常可认为是大自然中存在被人工开采、加工利用具有上述定义性质的并被添加在塑料中的非金属矿物材料,通常被制成粉体。
氧化物:二氧化硅、硅藻土、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化镁、三氧化二锑、高铁酸钡、高铁酸锶、氧化铍、氧化铝纤维。
氢氧化物:氢氧化铝、氢氧化镁、盐基性碳酸镁。
碳酸盐:碳酸钙、碳酸镁、白云石、碱式碳酸纳铝。
(亚)硫酸盐:硫酸钡、硫酸钙、硫酸铵、亚硫酸钙。
硅酸盐:滑石粉、粘土、云母、石棉、硅酸钙、蒙脱土、膨润土、玻璃微珠、玻纤。
碳素:炭黑、石墨、碳素中空球、碳纤维。
其它:硼酸锌、硼酸钙、硼酸纳、偏硼酸钡、钛酸钾。
(1)纳米蒙脱土(MMT)蒙脱土是一种天然矿物质材料,可用于塑料的隔绝改性。
蒙脱土具有亲水疏油性能,与大多数树脂的相容性都比较差,要与树脂形成良好的复合材料,首先要对其进行疏水亲油改性处理,以提高与树脂的相容性。
利用蒙脱土的良好插层性能可以进行长链有机化合物的插层,大幅度提高与各类树脂的相容性,制造多种纳米塑料填充材料,同时改善复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度,这正是目前纳米材料的讨论重点。
目前,已成功开发出如PA6/蒙脱土、PET/蒙脱土、PMMA/蒙脱土、PI/蒙脱土、EP/蒙脱土、PS/蒙脱土等复合材料。
(2)纳米凹凸棒粘土(AT或ATP)凹凸棒粘土是一种水合镁铝硅酸盐非金属矿物,呈水晶链层状结构,但与蒙脱土的层状结构明显不同,凹凸棒石为一种天然纤维状晶体形态结构的含水富镁的铝硅酸盐矿。
由于纳米级的晶棒很简单聚集,因此凹凸棒石与聚合物的混合只能是微米级的混合,起到增量填充的作用。
凹凸棒石表面大量的硅羟基与非极性聚合物相容性差,填充前要进行表面处理。
填料的种类及选用

填料的种类及选用按其结构不同可分棉状、模压、卷制、叠制、扭制、编织等成型填料。
按其材料不同分软质填料、半金属填料和金属填料等。
以下按压缩填料组成的材料分别介绍压缩填料的使用条件。
(1)植物纤维填料用麻类或棉类浸渍油、蜡或其它防渗材料制成,用于100℃以下的低压阀门上。
适用于水、氨、醋酸、苛性钠等介质。
(2)石棉纤维填料石棉纤维有较好的耐热性,能耐弱酸、强碱,强度较高,吸附性能好等优点。
如加一些耐酸、碱材料,浸渍摩擦系数小的材料,加入导热性好的金属材料,可改善石棉填料的性能,使其耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、强度等都有不同程度的提高。
石棉填料有夹金属丝的和不夹金属的两种。
目前常用的石棉填料按JB1712-91选用。
其中有油浸石棉盘根(JC68-82)它系用石棉线(或金属石棉线)浸渍润滑油和石墨编织或扭制成的密封材料,油浸石棉盘根分方型、圆型和圆型扭制三种;还有橡胶石棉盘根(JC67-82),它系用石棉布、石棉线(或石棉金属布、线)以橡胶粘合剂,卷制或编织成的密封材料,橡胶石棉盘根压成方形,外涂高碳石墨。
(3)塑料和塑料浸渍填料YAB型尼龙石棉填料,适用于腐蚀性介质,介质温度≤100℃压力≤32MPa聚四氟乙烯乳液浸石棉填料,适用于强腐蚀性介质,介质温度-200~200℃压力≤35MPaNFS型聚四氟乙烯编织填料,适用于化学物品,介质温度为 -200~260 ℃压力≤35MPa(4)橡胶填料有橡胶夹布、橡胶棒、环形橡胶填料,用于温度≤140℃的氨、浓硫酸等介质中。
(5)碳纤维填料型号为TCW型,它是用碳纤维编织绳浸渍聚四氟乙烯乳液而成的。
碳纤维填料有极好的弹性和柔软性;有优异的自润性、高温,在空气中可在-120~350℃温度范围内稳定工作,耐压≤35MPa。
(6)柔性石墨填料柔性石墨填料有如下优良性能:①独特的柔韧性和回弹性,制作切口填料可以自由沿轴向弯曲90°以上,使用中不会因温度压力变化,震动等因素而引起泄漏,因而安全可靠,是理想的密封材料。
塑料制品中的无机填充材料

塑料制品中的无机填充材料1 碳酸钙石灰石是生产塑料产品中使用量最多的无机填料。
根据我国相关协会的调查研究表明,我国每年使用石灰石制造塑料产品的量有200万吨,是其用途中使用量最多的一种,占了一半左右。
按照生产方式的不一样,石灰石有轻质以及重质这两类。
轻质石灰石是石灰石经过煅烧、吸收、碳化形成的,这个过程中会有化学反应,重质石灰石是通过干法抑或湿法形成的,形状比较小,没有化学反应出现。
现在在熟料带中运用的石灰石都是20.3微米的重质石灰石,在制造PE包装袋中已经得到了普遍的使用,在大棚的塑料薄膜中因为透光性的原因,即使能够运用,不过添加的量也不多。
2 滑石粉滑石粉是仅次于碳酸钙的塑料用填料,每年在塑料中的应用数量都在二十万吨以上,而且随着滑石粉的某些物理化学特性得到进一步深入的认识,它的应用范围和数量正在急剧增大。
2.1 作为农膜保温剂使用在大棚使用的熟料膜中添加一些滑石粉,能够提升薄膜对红外线的抵抗能力,进而降低大棚内的温度,在夜间以辐射的方式把温度扩散到大棚外,提升其保温效果。
2.2 当做成核剂运用结晶聚合物例如PE、PP、PET、PA等,先高温熔融再进行冷却,其中较大的分子会排列整齐,这就是结晶。
结晶的形成不光对温度以及冷却速度有要求,要先形成品核,然后才能够有结晶的出现。
成核剂有两个关键用途,一,促进结晶的出现,保证聚合物在高温后冷却的过程中能够快速的凝固,进而减少了注塑成型的时间,提升了工作效率;二,结晶分子形状变小,其强度以及硬度和热变形温度都能够在成核剂的辅助下变得更强,增加其透明性,降低浑浊度。
在PE、PP的成核剂中主要使用滑石粉,必须要选用颗粒小的,颗粒越小其数量就会越多,能够形成的结晶就更多。
并且形成的结晶数量变多,其自身的大小就会小,那么整体的功能就会更加。
并且还需要在熔融过程中滑石粉越分散越好,团结现象越低越好。
3 煅烧高岭土由于煤系高岭土中含有可燃物碳及多种形态的水(吸附水、结晶水),在用做塑料薄膜的添加剂时必须先经过煅烧,实现脱水、脱碳,由黑色变成白色的煅烧过程。
塑料填充料配方

塑料填充料配方
塑料填充料的配方会根据具体使用场景和所需性能来设计,下面是一些常见的塑料填充料配方:
1.钙碳酸填充料:可用于增加材料的硬度、耐磨性和刚度,一般配比为塑
料基料60%~80%,钙碳酸填充料20%~40%。
2.硅酸盐填充料:可用于增加材料的抗压强度和防火性能,一般配比为塑
料基料60%~80%,硅酸盐填充料20%~40%。
3.纤维素填充料:可用于增加材料的韧性和耐冲击性,一般配比为塑料基
料60%~80%,纤维素填充料20%~40%。
4.碳酸钙填充料:可用于增加材料的硬度、耐磨性和韧性,一般配比为塑
料基料60%~80%,碳酸钙填充料20%~40%。
5.硅灰石填充料:可用于增加材料的硬度、刚度和阻燃性能,一般配比为
塑料基料60%~80%,硅灰石填充料20%~40%。
需要注意的是,不同的填充料配比会对材料的性能产生不同的影响,需要根据具体的使用场景和所需性能来进行选择和设计。
同时,填充料的加入也会影响材料的加工性能和成本,需要在选择配方时进行综合考虑。
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塑料制品配料之填料选用填料又称为填充剂,其重要目的是降低塑料制品的成本。
其他正面作用有改善制品的耐热性、刚性、硬度、尺寸稳定性、耐蠕变性、耐磨性、阻燃性、消烟性及可降解性,降低成型收缩率以提高制品精度;副作用有导致制品某些性能的下降甚至是大幅度下降,最明显的下降性能有冲击强、拉伸强度、加工流动性、透亮性及制品表面光泽度等。
填料可分为无机填料和有机填料两大类。
无机填料(1)矿物填料①碳酸钙具有价格低廉、来源广泛、无毒无味、色泽白并易着色、硬度低、易干燥、化学稳定性高等优点,成为用量最大、用途最广泛的第一大类填料。
依密度高处与低处或来源不同,可将碳酸钙分为重质和轻质两类。
重质碳酸钙用天然方解石粉碎研磨而成,轻质碳酸钙以石灰石为原材料经煅烧等化学过程制成。
重质碳酸钙重要用于PP塑料编织袋、编织布、打包带(20~40份),PVC地板(150份)、地板革(30~40份)、百叶窗(100份)、护墙板(200份),LDPE垃圾袋(30%)等;轻质碳酸钙重要用于PVC人造革(10~20份)、管材和异型材(5~10份),PE瓦楞箱(100份)等。
②滑石粉滑石粉的构成为3MgO4SiO2H2O,结构与云母仿佛,呈片状结构。
外观为白色或淡黄色细粉,柔嫩而有滑腻感,有利于复合材料的刚性和耐热性,硬度低、有肯定润滑性、对设备磨损轻,是仅次于碳酸钙的第二大填料品种。
滑石粉因片状结构,其补强作用比碳酸钙大,但填充量大时,影响制品的焊接性能。
滑石粉对波长为7~25um的红外线有隔绝作用,可用于农用大棚夜间保温。
滑石粉可作为PP的成核剂,还可用于PO类薄膜的滑爽剂。
滑石粉在PP改性中应用最多,一般与弹性体材料复合加入,在增韧同时加添刚性。
③云母云母的种类很多,用其工业碎片经干法或湿法粉碎即可用之于塑料填料。
云母的晶形是片状的,其厚径比大,如能在填充中保持此厚径比,加强效果显著,因此被称为补强填料。
云母的另一特点为对波长为7~25um的红外线有隔绝作用,其效果优于具有同类功能的滑石粉和高岭土,且其日光透过率比其他填充材料高,最适于农用大棚的白天增不冷不热夜间保湿。
云母颗粒表面能高,不易实现包覆和偶联处理等,因此用量一直不高,只用于补强或棚膜保温。
云母常用于PVC、PP、PE、ABS及PA中,加入量为10%~40%。
④高岭土高岭土是黏土的一种,又称为陶土。
本身含有的结合水在高温下方可除去,但在空气中极易吸附水,所以用做填料的高岭土要特别注意水分的影响。
一般高岭土。
一是用煅烧高岭土提高塑料的绝缘性,在PVC中加入10%煅烧高岭土,可提高电绝缘性5~10倍。
二是利用其具有同滑石粉、云母一样对波长为7~25um的红外线有隔绝作用,用于农用大棚膜保温瓶剂。
此外,高岭土还可作为PP的成核剂。
⑤硫酸钡硫酸钡填充复合材料的表面光泽高于其他填充材料,应用范围不广,重要用于几个特别领域。
一为利用其密度高,制造高密度塑料制品如音箱和渔网坠等;二为利用其可汲取X射线和Y射线,制作防辐射塑料制品;三为用之于吸音和导热填充材料。
⑥玻璃微珠玻璃微珠有两类,一是从粉煤灰中提取,本色略带灰色,沉珠为实芯,飘珠为空芯;二是从粉煤灰中提取,本色略带灰色,沉珠为实芯,飘珠为空芯;二是人工合成,全部为空芯,本身为白色。
玻璃微珠可为典型的轻质填料,其表面光滑、球状、中空结构。
玻璃微珠可加入PP、PS、ABS、PE及PA中,用于轻质填充、隔热、隔音、防震等改性制品,还可用于光学制品。
⑦黏土黏土是一类材料的总称,除了前面提到的高岭土外,还有蒙脱土(MMT)、凹凸棒黏土(TA)、伊利石、海泡石、羟基磷灰石(HA)等。
这类材料为天然纳米材料,具有很好的利用价值。
⑧多孔粉石英多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩。
该产品自然粒径细(0.5m左右),颗粒分布均匀,比表面积大(8.3m2/g),外形结构貌似球型无棱角状。
以电子显微镜图象看,其表面全是纳米级的介孔,平均孔径约为8.8nm(纳米)。
多孔粉石英的特点:多孔结构、自然粒径细、比重轻和表面貌似球状。
这使得在高分子复合材料中有较好的流动性、分散性且不易沉淀。
决议了在塑料行业中有极其广泛的用途。
多孔粉石英属于二氧化硅体系一种,使用的安全性被认可,已广泛用于塑料制德行业,廉价的多孔粉石英还可以降低成本。
(2)工业废渣①粉煤灰粉煤灰为热力发电厂排放出来的废渣,实在由十几种成分构成。
其中二氧化硅占61%左右,三氧化二铝占21%左右,其他成分有Fe2O3、CaO、MgO、NaO及K2O等。
粉煤灰的外观为灰白色,平均粒径为80um,相对密度为2.0~2.4。
由于粉煤灰中含有圆而滑的玻璃微珠,易于在树脂中均匀分散,填充量可达40%左右。
重要用于PVC和PP制品中如地砖等,表面可用硅烷类偶联剂处理。
②红泥红泥又称为赤泥,RM,为铝土矿碱法生产氧化铝时排放的废渣。
我国铝厂都有丰富的红泥资源,是一种价廉易得的填料。
红泥的相对密度为2.7~2.9,粒度为20um,接近胶体的尺寸,其PH=10~12,呈碱性。
红泥的构成很多而杂,大致构成为SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3及TiO2等。
不同生产方法的成分也不同,其中以拜耳法红泥用做塑料填料最好。
拜耳法红泥粒度较细、软质,对提高塑料制品性能有利,其次选用烧结法红泥,最后选用联合法红泥。
红泥易吸水,使用前要干燥处理,干燥条件为105℃、3h,然后在1000℃以上温度烧结1h。
③盐泥盐泥的为SM,是碱厂排放出来的废渣,其重要成分为SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、MgO及NaCl等。
盐泥的外观为灰白色湿泥,手感滑腻,PH值为10左右。
盐泥在填充前需进行表面偶联处理,偶联剂选用钛酸酯类NDZ—101最佳。
在PVC中加入40份时,拉伸强度只下降10%,而冲击强度反而有小幅度上升。
此外,盐泥还可改善PVC的耐油性,并可使挤出成型的出口膨胀降低。
其他工业废渣还有:铁泥,用黄铁矿制硫酸的废渣,重要成分为Fe2O3等;白泥,造纸厂废渣;碱泥,苛化法制碱的废渣,重要成分为CaCO3等;滤泥,制糖厂排放的废渣;此外还有泥炭等。
2.有机填料(1)天然纤维类天然纤维是指以木材、秸杆、果实壳等原材料粉碎的产物,实在如各类木粉、纸粉、玉米秆、麦秆、稻草、稻壳、麻类、棉花籽、核桃壳、棉花壳、花生壳、椰壳及甘蔗渣等。
天然纤维填料由纤维素、半纤维素及木质素等有机物质构成,并以纤维素为重要成分。
天然纤维填料的最大优点为补强作用大,虽然不及无机纤维和有机合成纤维作用强,但远远超过一般填料。
天然纤维填料因含有木质素,加工性能好;因含有角质,可提高填充制品的光泽度。
在天然纤维填料中,以木粉和纸粉最常用。
与合成纤维和玻璃纤维相比,天然有机纤维的优点:①高温下易降解,加工温度不宜高于230℃,只适用于低熔点树脂;②与基体树脂的相容性差,影响加工流动性。
(2)淀粉类淀粉是一类多糖类化合物,广泛存在于植物中,实在如玉米、土豆、地瓜、木薯、甜菜等均含有大量淀粉。
淀粉在各种环境中具有完全生物降解本领,降解产物为二氧化碳气体,不对土壤和空气产生危害,价格低廉并可再生,资源丰富,因此以淀粉为重要原材料的降解塑料受到人们的高度重视,是目前天然降解材料的讨论热点。
但淀粉本身不具有热塑性能,不能直接用于降解材料,而需用与其他材料共混或进行改性处理后,才可用作降解塑料。
淀粉是来源丰富、价格便宜的天然高分子材料。
天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉两部份构成,两部份的比例因植物品种不同而异。
直链淀粉溶于水,而支链淀粉不溶于水,因此两者可水分别。
直链淀粉属于热塑性高分子材料,也称为热塑性淀粉,加热可熔化,可用热塑性方法加工;支链淀粉不溶于水,属于热固性高分子材料,不行用热塑性方法加工。
淀粉的生物降解性能优异,是首选的降解类填料,特别是近年来降解塑料的品种、产量和应用越来越大,淀粉的紧要性越来越大。
在生物降解塑料中加入淀粉,不仅可大大降低其成本,还可改善某些性能。
(3)纤维素类纤维素是存在于地球上植物生命活动中产生的天然高分子材料之一,是构成包裹植物细胞外层细胞壁的重要成分,是地球上产量最大的天然高份子材料。
据粗略统计,全球每年新加添植物量10000亿吨,其中80%为纤维素,15%为木质素,5%的半纤维素。
纤维素是地球上最丰富的碳水化合物,在草本植物中含10%~25%,在木材中含40%~45%,在亚麻等韧皮纤维中含60%~85%,在绵花中含90%。
总之,在任何植物的秸秆、叶子、根和果壳中都含有大量的纤维素,而且年复一年,年年再生,不用也会自然烂掉。
获得纤维素通常有两种方法:一是选择天然纤维素含量极高的植物,如木浆和棉子绒;二是在木材和其他木化植物中提取,要获得高纯度的纤维素,必需完全脱去木质素和半纤维素,但目前还没有充足的分别纯纤维素的方法。
纤维素的碎裂不能用一般的粉碎设备,要用闪爆法像爆玉米花一样粉碎,粒度可达到800目左右。
用纤维素的衍生物与可降解的合成树脂共混,制成力学性能好、价格低、降解速度快的塑料制品。
纤维素类降解塑料的降解产物为木糖、木二糖、右螺旋葡萄糖、纤维二糖、乙醛、乙酸、二氧化碳及水蒸气等,对环境无任何污染,属于绿色降解塑料范畴。