Как природный водный магнийсиликатный минерал, тальк имеет пластинчатую структуру, низкую твердость, хорошую химическую стабильность и обычно белого или почти белого цвета. Он обладает хорошей изоляцией, термостойкостью и устойчивостью к химической коррозии. Эти характеристики делают его широко используемым в области модификации пластика, особенно в полипропилене (ПП) и поливинилхлориде (ПВХ).
Применение ультратонкого талька в полипропилене (ПП)
В модифицированной системе полипропилена (ПП) добавление ультратонкого талька может значительно улучшить жесткость, твердость поверхности, сопротивление ползучести при нагревании, электроизоляцию, размерную стабильность и ударную вязкость полипропиленовых изделий. Это связано с тем, что чешуйчатая структура талька образует структуру, похожую на армированный бетон в пластике, тем самым улучшая механические свойства материала.
Ультратонкий тальк также может действовать как зародышеобразователь в ПП, улучшая кристалличность полипропилена и измельчая зерна, тем самым улучшая прозрачность полипропилена. Исследования показали, что полипропиленовые композиты, наполненные 20% и 40% ультратонкого талька, могут значительно улучшить жесткость и сопротивление ползучести полипропилена при высоких температурах, как при комнатной температуре, так и при высоких температурах.
В автомобильной промышленности полипропилен с тальком в основном используется для бамперов и приборных панелей автомобилей, а также для кожухов вентиляторов, кожухов обогревателей, воздуховодов, тепловых экранов аккумуляторов, деталей насосов для жидкости и других компонентов. В авиационной промышленности модифицированный тальком полипропилен используется для прокладок дверей холодильников, кожухов обогревателей и вакуумных насосов, мешалок стиральных машин и других компонентов. Кроме того, в электротехнической промышленности модифицированный тальком полипропилен используется для литья под давлением различных корпусов приборов и электрических компонентов, а в производстве бытовой техники он используется для литья под давлением таких деталей, как ящики холодильников и барабаны стиральных машин.
Применение ультратонкого талька в поливинилхлориде (ПВХ)
В поливинилхлориде (ПВХ) применение ультратонкого талька также показывает значительный эффект усиления. Обычный порошковый наполнитель поливинилхлорида уже очень распространен. Например, при производстве жестких поливинилхлоридных труб количество наполнителя карбоната кальция может достигать 40%, но это снизит прочность на разрыв и ударную вязкость поливинилхлорида. Однако, когда добавляется тальк со средним размером частиц 5 мкм (т. е. 2000 меш) и количество наполнителя достигает 40-45% по объему, предел текучести материала даже выше исходной прочности на разрыв, что оказывает значительный эффект усиления на поливинилхлоридную систему.
Что касается ударной вязкости поливинилхлорида, после добавления ультратонкого талька ударная вязкость без надреза в основном не снижается в пределах 15% по весу, ударная вязкость с надрезом снижается, но модуль изгиба может быть значительно увеличен. Добавление ультратонкого талька также может улучшить непрозрачность ПВХ-пленки, что делает ее более подходящей для упаковки и влагостойких применений.
Механизм и преимущества модифицированных тальком пластиков
Слоистая структура талька может не только играть армирующую роль в пластиках, но и улучшать размерную стабильность пластиков. Поскольку пластики легко подвергаются воздействию таких факторов, как температура и влажность во время обработки и использования, они склонны к изменению размеров, а добавление талька может снизить скорость усадки пластиков и улучшить размерную стабильность.
Кроме того, тальк имеет высокую температуру плавления и термическую стабильность, что может в определенной степени улучшить термостойкость пластиков. Например, добавление талька к полиэтилену (ПЭ) может повысить температуру размягчения по Вика ПЭ, так что он все еще может сохранять хорошие механические свойства и размерную стабильность в условиях высокой температуры.
Тальк также имеет преимущество в стоимости. По сравнению с другими высокоэффективными наполнителями цена относительно низкая. Таким образом, добавление соответствующего количества талька в пластмассы может снизить себестоимость продукции и повысить ее конкурентоспособность на рынке.