硅灰石是一种钙的链状偏硅酸盐矿物,晶体结构式为Ca[Si3O9],理论化学成分CaO 48.25%,SiO2 51.75%。硅灰石晶体多呈针状、纤维状或粒状,以纤维状最为常见。自然界硅灰石纤维大小相差较大,长可达60~70cm,细小者仅为0.1~1mm,一般长径比为7∶1,经过加工处理可达20∶1~30∶1;长径比是硅灰石最重要的技术参数之一。硅灰石密度2.78~2.91g/cm3,;硬度4.5~5,可研磨成极细的颗粒,且长径比可保持不变;具有较高的白度;折射率1.63;热膨胀系数低,高温800℃时热膨胀系数6.5×10-6,呈线性均匀膨胀;烧失量低,熔点1540℃;具有高电阻,低介电常数的优良特性。
由于硅灰石具有高电阻、低介电常数、低的吸油性、低吸水性、较高的长径比、较高的遮盖力、较高的热稳定性、良好的绝缘性、白度高等物化性能,具有功能填料的特点,被广泛应用于陶瓷、冶金、橡胶、涂料、塑料、造纸、磨料、橡胶、绝缘材料和耐火材料等领域。
一、高长径比
1. 超细针状硅灰石用于橡塑制品,高长径比的特性可赋予橡塑制品良好的机械性能。可提高PP、PA、ABS等工程塑料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量;赋予电力管道、管件、波纹管、异型材优良的拉伸强度和弯曲强度等机械性能,提高制品的刚性;提高PVC线缆的拉伸强度、弯曲强度;赋予PVC百叶窗较好的挺度,赋予PVC护墙板较好的刚性;可提高橡胶如顺丁橡胶的拉伸强度、最大载荷和撕裂强度。在橡胶制品中可以做为白色补强剂和着色剂大量代替立德粉、陶土、轻钙,部分代替钛白粉、半补强炭黑等制品。改性后的针状硅灰石粉在橡塑制品中与树脂界面结合更好,分散更均匀,各项性能更佳!
2. 超细针状硅灰石用于涂料中,高长径比的特性可有效提高涂料的耐洗刷、抗风化、抗裂抗曲等机械强度,并提高涂料的附着力。
3. 超细针状硅灰石用于胶粘剂中,高长径比的特性可提高胶的粘接力及胶条的力学性能。高比表面积的超细针状硅灰石可以有效提高胶的触变性,改善胶液的流淌性。
4. 超细针状硅灰石用于造纸,所形成的硅灰石—植物纤维网络具有更多微孔型结构,使纸张的吸墨性能提高,同时由于平滑度提高、透显降低,因而增加了纸张的适印性。
二、高电阻、低介电常数
硅灰石高电阻、低介电常数的特性可赋予橡塑制品、涂料、造纸、胶粘剂的阻燃性,可提高PVC线缆、EVA线缆较好的绝缘性、阻燃性,对EVA线缆的结碳成核有所提升。在电缆护套中可替代煅烧高岭土,各项性能指标可达到或超过国际标准要求。
三、较高的折射率
硅灰石具有较高的折射率(最接近钛白粉的非金属矿),可赋予涂料较好的遮盖力。在内墙乳胶漆体系中,硅灰石可在不影响涂料遮盖、耐洗刷的前提下,替代体系中20%-30%的钛白粉,并且提高体系的pH值,同时降低涂料生产成本。在色母粒体系中可替代钛白粉作为较的着色剂使用。在PVC压延膜领域,在不影响制品硬度的前提下可替代20%-30%的钛白粉,同时提高薄膜的拉伸强度。
四、热膨胀系数低
较低的热膨胀系数可赋予橡塑制品较好的尺寸稳定性,降低制品尺寸收缩率,提高制品在极端气候条件下和耐热性和耐寒性。
五、硬度
针状硅灰石用于橡胶中可提高橡胶的耐磨性;用于涂料中可提高涂料的耐洗刷性、耐磨性和硬度,在地坪漆中可替代硫酸钡提高漆膜的硬度、耐磨性、耐碱性;用于塑料制品中可提高塑料制品的硬度和耐磨性。
六、化学稳定性好,耐酸耐碱
硅灰石应用于涂料中可提高涂料的耐腐蚀、耐候性和耐热性,是建筑涂料、防腐涂料、防水和防火等涂料的功能型填料。
七、其他用途
硅灰石作为功能材料还主要应用于陶瓷、冶金、摩擦材料、玻纤、电焊条等领域,这些领域对硅灰石的细度要求不高。随着国内硅灰石在塑料、橡胶领域的开发研究,硅灰石产品的特性将得到更好的利用,其附加值将得到更好的显现。硅灰石的超细化、高长径比、表面改性是实现硅灰石高附加值非常重要的手段。
广源集团作为国内大型的无机粉体材料制造商,一直致力于碳酸钙、硅灰石、重晶石、滑石以及氢氧化镁等无机非金属粉体材料的高性能开发,为客户提供优质的产品及解决方案。公司现有超细针状硅灰石GY-800、GY-1250、GY-2000、GY-4000、GY-6000五种不同细度的产品,具有高长径比、低烧失量、高白度、高遮盖力的特点,已广泛应用于塑料、橡胶、涂料、胶粘剂、造纸等领域。
来源:广源集团
责任编辑:李钟毓
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