塑料新型改性母料新进展

 

　　【塑胶五金网】摘 要： 本文介绍了30余种新型改性母料，并在改善塑料制品性能、拓宽应用领域、 增加产品功能等方面进行了叙述。

　　关键词： 新型 改性母料 新进展

　　1 概 述

　　塑料是只有近百年历史的新型工业原材料，也是发展速度 快的工业产品之一。目 前，已广泛应用于各行各业，包括包装、建筑、电气与电子、交通运输、化工、纺织、 医药、机械、家庭用品、航天等。塑料制品已成为人们衣、食、住、行等方面不可缺少 的重要产品，也是工农业生产所用的重要原材料，还为国防、军事、航天、航海等领域 提供了高科技高性能的新的结构材料。塑料已成为人们应用面 广、应用量 大、发展 快的新型材料。

　　塑料改性材料是通过物理方法或化学工艺对塑料进行共混、填充、增强，达到提高 其性能的目的，来满足人们对塑料制品的某些要求。塑料改性材料是塑料工业发展史 短、发展 快、 活跃的新兴行业，塑料可通过无机材料、有机材料、光学材料等不同 性能的原辅材料，在先进的生产工艺条件下，加工成具有特殊性能的塑料改性材料，可 改善塑料制品的性能，降低产品生产成本，节省资源，提高生产效率，改善劳动条件， 有利于自然环境消纳，节约能源等优点。

　　本文收集整理了塑料新型改性材料的相关资料，作一简要概述，供同行参阅。

　　2 新型改性材料产品介绍

　　2.1 聚烯烃增韧耐寒功能母粒

　　2.1.1 简介

　　日本石油化学公司研制开发了应用于聚烯烃类树脂的增韧耐寒功能母料，突破了橡 胶塑料工业的发展瓶颈，解决了许多问题。增韧耐寒功能母料主要用于聚乙烯、聚丙烯 塑料的增韧、耐寒，具有添加比例小，成本低，使用方便，不影响产品透明度，提高聚 乙烯、聚丙烯塑料零件及产品的韧性、耐冲击性、耐寒性。

　　2.1.2 化学组成与应用特征

　　增韧耐寒母料是采用一种高分子接枝型烯烃聚合物，它具有优越的流动性，由过氧 化物矽酮烷物或照射方式有效地架桥，以得到优良的热老化、压缩率和耐候的特性。可 有效地改良聚烯烃的耐冲击性能、耐低温性，具有高负荷能力，可广泛用于制造高性能 的电气绝缘产品。可用于PP板材、PP片材、薄膜、CPP膜、PP工具箱、PP汽车保险 杠、吹塑瓶、PE复合膜、置物箱、周转箱等。

　　2.1.3 产品物理性能指标

密度/(g/cm3) 断裂伸长率/% 邵氏硬度/A 压缩比/% 熔体流动速率/(g/10min) 耐低温性/℃

0.857～0.915 70～110 69～95 25～50 0.5～30 -50

　　添加增韧耐寒母料与纯PP树脂冲击强度对比如表1所示。

　　表1 添加增韧耐寒母料与纯PP树脂冲击强度对比

纯PP树脂 冲击强度/(kJ/m2)	纵向 横向	6.23 6.10	6.26 6.38	6.465 5.9	6.87 5.73	6.01 5.21
添加4%母料 冲击强度/(kJ/m2)	纵向 横向	7.25 7.88	7.16 8.31	7.46 8.66	8.30 7.53	8.1 7.13

　　2.2 香味母粒

　　2.2.1 香味母粒应用领域

　　香味母粒可用于玩具(塑料玩具、宠物玩具、长毛绒玩具)、香囊、工业品、家庭 用品、文具用品、汽车内饰件及保健、美容和化妆品的包装，能增加制品推销力度，拿 到香味母粒即可闻到各种不同的香味，如清新的花香、甜美的果香等，应用于生产塑料 制品，使制品有很好的留香效果，只要将香味母粒与塑料原料预先混合，在经过正常的 生产工艺，便能使您的塑料制品增添新的竞争力。

　　2.2.2 香味母粒的品种与指标

　　果香型： 苹果、草莓、柠檬，水蜜桃、薰衣草、香草等香型;

　　花香型： 茉莉、桂花、玫瑰、栀子花、白玉兰等香型。

　　如遇有特别的要求，还可根据客户需要调配，达到客户所需要的香型和理想的 效果。

　　形状： 椭圆状胶，颗粒表面呈干燥状态，密度与树脂基本相近。

　　色泽： 一般呈聚乙烯的本色、浅棕色或浅黄色。

　　2.2.3 香味母粒的使用要求

　　香味母粒可用于大多数热塑性塑料，如吹塑薄膜、吹塑制品、注塑制品、发泡挤出 及薄膜高频焊接等，如同塑料着色母粒一样，香味母粒的用法只需按照用量和色母粒一 起加进基本原料内，再按常规操作即可。香味母粒的用量要依照成品的要求而定。例 如，只要掩盖塑料的异味，则百分之一以下的用量即可; 如要求产品有独特香味，需要 百分之二至百分之五的香味母粒用量; 如果需要长时间保留香味，可用香味母粒百分之 五十或直接使用香味母粒，便可使香味保持时间久远。

　　香料的寿命是非常难测的，因不同香型的香味母粒，在不同的制品内有不同的挥发 速度，香味保留的时间及浓度主要有香型的类别及配方、塑料树脂的选择、制成品的厚 度、形态以及应用环境条件等因素来决定。另外空气的流动也会影响香味母粒的香味寿 命，一般需将制成品包裹密封放在盒内，甚至制成品表面要进行装饰、贴纸等，都可减 少香味在储存期间的挥发，以此延长产品香味的保留寿命。

　　添加少许香味母粒可大大提高产品附加值，与其他留香的方法比较，采用香味母粒 是非常经济实用的，且能获得品质一致的产品，而香味母粒更大的优点是树脂与香味材 料均匀地混合在一起易于应用，香味的挥发性也较为缓慢。采用香味母粒来加香塑料制 品，成本虽然略微增加，但能使有香味的产品更优美，深受用户喜爱。

　　2.3 感光、感温变色功能母料

　　2.3.1 感光变色母料

　　使用感光变色母料的产品在使用中随着室内照射光的改变，特别是当产品被照射紫 外光的强度发生变化时，塑料制品的颜色也随之发生色泽转变。

　　2.3.2 感温变色母料

　　可逆热敏变色颜料是新一代功能型着色剂。其特点是可以随环境温度的变化而迅速 改变颜色，从而被着色物体具有动态变化的色彩效果。

　　2.3.3 产品性能

　　感光变色母料和感温变色母料具有变色迅速、敏感、色彩鲜艳、消色完全、可逆性 强等优点。具有以下几个方面的特点：

　　①高分散性 特殊的表面处理使本产品分散性能优异。

　　②耐热性 本产品在经过140℃/30min或200℃/10min加热后，对其变色性能无明 显影响。

　　③变色温度 感温变色母料为热消色型可逆热敏变色颜料，即在低温时为有色状 态，当温度升至设定值时颜料从有色变为无色。

　　④应用范围 感光变色母料和感温变色母料可用于聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP) 聚苯乙烯(PS)、软聚氯乙烯 (SPVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共 聚物、聚苯乙烯等透明或半透明塑料的注塑、挤塑、吹塑等产品。也可用于不饱和聚 酯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺单体浇铸模压、固化成型。

　　2.3.4 注意事项

　　①加工温度应控制在180℃以下， 不要超过210℃，并尽量减少物料的受热时 间，高温、长时间加热会损害颜料的变色性能。

　　②使用变色母粒时，塑料中不应再含有其他填充料或普通颜料，否则将影响遮 盖变色效果。如果是与变色母料拼色，则普通颜料的使用量应为变色颜料的0.5%～ 2.5%。

　　③变色母料应在加工生产的 阶段加入，不要在混炼、造粒或制备色母粒阶段 加入，以避免密炼机、捏合机、高速搅拌机、双螺杆挤出机等高剪切设备破坏变色 效果。

　　④变色制品应避免强烈阳光和紫外光的照射。

　　2.4 夜光母粒

　　夜光母粒是一种具有自发光功能的塑料母粒，它是利用高科技的自发光材料和夜光 颜料经深加工而成的。它可直接或掺入其他同类塑料中，制成各种塑料制品。

　　夜光母粒生产的塑料制品不仅具有普通塑料的特点，而且具有自发光功能，还具有 很高的艺术鉴赏价值。它的特点是吸收并储存各种可见光10～30min后，黑暗处可持续 发光12h以上。该产品无毒、无害、无放射性物质，并可无限次反复使用，从而大大增 加了塑料制品的功能，扩展了塑料制品的应用领域。

　　2.4.1 夜光母粒应用范围

　　夜光母料可广泛用于聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚氯乙烯 (PVC)、丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙 (PA)、聚苯乙烯 (PS)、聚脂、环氧树脂、聚甲基丙烯 酸甲酯等。夜光粉是蓄光型自发光材料，通过吸收各种可见光实现自动发光功能并可无 限次使用。该产品不含任何放射性元素，可作为一种添加剂，均匀分布在透明介质中， 如涂料、油墨、塑料、印花浆、陶瓷、玻璃、化纤等产品的自发光功能，并可显示出本 夜光粉所具有的明亮色彩。用于低度应急照明、指示标识和装饰等方面具有美化效果。 添加该夜光母料制成的各种发光制品，可安全地应用于日常生活，如标牌、工艺品、服 装、鞋帽、文具、钟表、渔具和体育用具、建筑装饰等; 还可用于运输工具、军事设 施、航海器材、消防应急系统，如交通进出口标志、路线的指示、航海标志等。

　　2.4.2 夜光母粒产品特性

　　①蓄光时间短、亮度高、余光时间长。

　　②非常稳定的物理和化学性能，较好的环境适应性和与塑料制品有同样的使用 寿命。

　　③无毒、无害、无放射、不燃烧、不爆炸、不含其他有害重金属元素或化学物质。

　　④夜光母料粒相容性好，颗粒分布均匀，易生产加工，使用方便。

　　2.5 抗静电母粒

　　抗静电母粒采用微细、硝酸盐及硅素无机物官能合成化合物。因无机材料耐高温在 300℃以上，采用微细的抗静电助剂，故渗透力强。被处理后的物品表面光滑、不油腻， 且能迅速在所使用的物品表面快速形成透明导电性薄膜，让物品表面分子排列重整排序 及组合，降低表面电阻，已达半导电状态，因而产生放电效应及静电电压的泄放，并达 到抗静电效果。

　　2.5.1 抗静电母粒应用范围

　　超浓缩抗静电母粒含有非离子型抗静电剂，适用于聚乙烯、聚丙烯塑料薄膜、扁 丝、圆丝、片材、板材、管材、工程网带及注塑的各种零部件等产品。

　　2.5.2 抗静电母粒注意事项

　　①表面电阻 一般可达到109Ω，如果天气潮湿，则可达108Ω。

　　②时效 抗静电的时效可达1 ～2年，但若遇水等，其功能会被受到影响，时效则 会缩短。

　　③使用抗静电母粒，用于挤出薄板，可消除水纹现象，并增加挤出产量。

　　2.6 抗紫外线母粒

　　抗紫外线母粒主要用于塑料制品抗紫外线辐射能力，有效减少紫外线对树脂的分子 结构破坏，延长塑料产品户外使用寿命。

　　主要有以下几类产品：①PE农业用薄膜抗紫外线母粒;②PP用抗紫外线母粒; ③ABS用抗紫外线母粒; ④HIPS用抗紫外线母粒; ⑤PA用抗紫外线母粒; ⑥PET/PC/ PBT用抗紫外线母粒; ⑦TPR/TPE/PVC用抗紫外线母粒。

　　2.7 防老化母粒

　　加入防老化母料生产的塑料制品主要用于农业、养殖业、园艺业等聚乙烯、聚丙烯 薄膜、片材及建筑业安全网、汽车部件，户外广告板等产品。可明显改善塑料制品在自 然环境中的抗老化性能，减少有害物质对塑料的降解作用，提高塑料产品耐候性、防老 化、可延长塑料制品寿命。

　　2.8 降温母粒

　　降温母粒是以聚丙烯为主体，加入相对分子质量调节剂等助剂。采用先进的双螺杆 挤出机一次挤出造粒制成。使用降温母粒与聚丙烯混合后，可调节聚丙烯的相对分子质 量及相对分子质量分布，可在丙纶纺丝工艺中，降低纺丝温度30～90℃，从而改善聚 丙烯的可纺性及工人的劳动环境。在调整母粒加入后，可扩大纺线用聚丙烯的规格范 围。在注塑制品中，大型制品和薄壁制品上加入适量降温母料，可以调节聚丙烯熔体流 动速率，使制品废品率下降，合格率有明显上升。

　　2.9 环保型生物降解母粒

　　环保型生物降解母粒可用于生产生物降解包装膜、包装袋、生物降解片材、板材、 可二次加工为餐盒、托盘盒、生物降解吹塑制品 (瓶类)、生物降解注塑制品 (刀叉、 玩具、高尔夫球座、梳子、肥皂盒等)、生物降解模压制品 (如梳子、肥皂盒、鞋底)、 发泡产品等，对制品的物理力学性能影响较小。该母粒无毒，无异味，无腐蚀性，对人 体无害，可减少塑料制品对自然环境的污染。

　　2.10 高效消泡母粒

　　高效消泡母粒适用于聚乙烯、聚丙烯再生塑料制品的生产中水分的消除。原材料中 含有的微量水分对于塑料制品的生产有着非常严重的影响，因此企业一般采用增加烘干 设备对塑料进行烘干处理，这对于能源和人力都是极大的浪费，增加了产品的生产成 本，还会影响树脂性能。而使用本母粒，只需将本产品加入原材料中，无需对生产工艺 进行任何调整，就可以消除由于水分引起的气泡、水纹、裂纹、斑点等问题，对塑料制 品物理力学性能不产生影响，省时省电，提高生产效率，降低成本。

　　2.11 纳米增韧增强母料

　　纳米增韧增强母料添加到塑料中可大幅提高塑料制品的强度、韧性、伸长率、抗老 化性、抗折性能及抗紫外线、热氧化等性能。在聚丙烯中添加该产品后，其强度可提高 2倍。在某些领域可以替代聚酰胺6使用。是一种非常理想的新型增韧增强材料。

　　2.12 消光母粒

　　主要特点具有明显的消光效果，在聚丙烯吹膜、聚丙烯流延膜、氯化聚丙烯流延 膜、聚乙烯薄膜等产品中都有很好的消光效果，还适用于丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚 物、聚苯乙烯等产品的消光作用。

　　2.13 开口母粒

　　主要用作添加剂，用于减少薄膜间的吸附，防止薄膜黏连，便于薄膜开卷，制成的 包装袋具有良好的开口性。

　　2.14 爽滑母粒

　　主要用作添加剂，用于减少薄膜之间的摩擦和吸附，便于薄膜开卷，制成的包装袋 具有良好的开口性、滑爽性。用于注塑部件具有很好的离模性，不易黏附模具等特性。

　　2.15 增黏母粒

　　主要用作添加剂，增加塑料薄膜表面黏合力，常用于生产缠绕膜、保鲜膜及防护膜 等产品。

　　2.16 防滑母粒

　　主要用作添加剂，增加塑料薄膜表面之间的摩擦力和阻力，常用于生产各种包装袋 等产品，增加塑料包装袋的堆码高度和稳定性，防止包装袋、编织袋及塑料包装物品堆 码滑落。

　　2.17 抗远红外线辐射母粒

　　主要用作添加剂，增加适宜人体的远红外辐射，提供保温、保健功能，常用于生产 聚丙烯、聚碳酸脂等产品。

　　2.18 润滑母粒

　　润滑母粒是用于提高聚丙烯吹塑薄膜、吹塑制品及挤出片材、管材的平滑度、光亮 度、消除蛇皮纹、微小水波纹的润滑母粒，是一种新的重要的加工助剂。

　　润滑母料的作用机理是熔融的聚丙烯，是高黏度的熔体。因此，塑料在熔融流动中 与金属表面有很高的黏滞阻力。此黏滞阻力引起熔体在流动时的剪切力，从而使聚丙烯 薄膜、吹塑制品及片材、管材的表面产生蛇皮纹、水波纹，直接影响表面光亮度、平滑 度，同时也影响透明度。

　　润滑母粒是在聚丙烯熔体中能依靠其分子所具有的特殊性，迅速地自动溢出到设备 的金属表面，并依靠其分子的高极性附着于金属表面，有效地、牢固地附着于模头、螺 杆、机筒及设备金属表面微观的凹凸不平表面，并形成聚丙烯熔体与金属的中间润滑 层，使聚丙烯熔体流动性得到提高，减少熔体的逆流层，从而消除了熔体的层间剪切 力，达到消除蛇皮纹、微小波纹的目的，提高聚丙烯薄膜和片材表面平滑度、光亮度、 透明度。

　　2.19 聚丙烯新型改性母粒

　　聚丙烯新型改性母粒是基于改变聚丙烯的结晶性能，使聚丙烯的工艺特性以及材料 特性得到提升。使聚丙烯的结晶性能由原始的大直径晶体改变为微晶化晶体。

　　聚丙烯新型改性母粒产品特性：

　　①缩短聚丙烯注塑件在模具内的冷却时间，使聚丙烯注塑生产速度提升20%～ 30%。注塑生产速度决定于产品厚度。

　　②改善注塑件在加强筋、螺丝柱位处的表面收缩凹痕，提高注塑件表面平滑度。

　　③提高聚丙烯的热变形温度，使普通聚丙烯的热降解得到有效解决。

　　2.20 热可塑弹性体

　　热可塑弹性体是常温下具有橡胶的特性，又可以在一定的温度下熔融成型。

　　热可塑弹性体的使用范围非常广泛，可替代聚氯乙烯、橡胶、硅胶等，尚可使用于 止滑性产品、握把类产品、玩具、日常用品等，原料色系则区分为透明系、半透明系、 白色系、黑色系，也有食品专用级，可与聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物等塑料混合使用，也可根据用户要求生产专用产品。

　　2.21 新型导电功能母料

　　新型导电功能母料采用新型制造工艺和设备，以纳米材料为基材，经无机半导体材 料表面包覆和亲和处理而成，不仅具有良好的导电性，而且耐酸、碱和气体腐蚀，是金 属丝和炭黑理想的替代材料。本品系超细浅灰色粉状材料，无毒、无味、无污染，具有 较高的安全性和良好的分散性。

　　新型导电功能母料的特点：

　　①性质稳定 本品除耐酸、碱和气体腐蚀外，在不同的环境条件下，均能保持良好 的导电性，也不与聚合物发生任何化学反应。

　　②导电性能持久 本品由于采用纳米材料为基材，具有比表面积大的特性，在聚合 物中添加后，当导电粒子间距离达到某一临界值时，因耦合而产生“隧道效应”，形成 导电通道。随着时间的推移，本品不会产生制品老化、导电性能衰退等不良影响。

　　③加工性好 由于本品粒径超微细化且经特殊表面处理，因而与聚合物有较好的相 容性和较强的亲和力。

　　④改善制品性能 本品添加后，对制品的某些物理力学性能有一定的改善作用。

　　2.22 珠光母料

　　珠光母料所采用的颜料是一种新型颜料，能再现自然界珍珠、贝壳、蝴蝶、游鱼及 金属所具有的优雅光泽和颜色。它是由天然云母外覆二氧化钛、三氧化二铁组成的夹心 片晶。依靠对光线的折射、反射、透射来创造色相与光泽。能赋予塑料表面涂层、塑料 制品以深厚的层次感及特殊的光泽感。它具有无毒害、耐高温、耐光照、耐酸性、不色 变、不游移、不导电等优点。

　　珠光母料为非金属功能性装饰颜料，分散性好，具有较高的机械强度，能呈现珍珠 及金属所特有的光泽及颜色。不同粒径可满足不同的需求，粒径小的呈绸缎般柔和光 泽，粒径大的呈闪烁光泽。

　　珠光母料可用于热塑性塑料的挤出、注塑、吹塑、压延等工艺生产的化妆品容器、 薄膜、食品容器、包装容器、日用品、纽扣、玩具、地板、汽车零部件等产品。

　　2.23 阻燃母粒

　　阻燃母料是以聚乙烯、聚丙烯为主要载体，加入含溴类及三氧化二锑等阻燃剂的母 料，它可以使用在不同的塑料制品中，制成各类不同等级的阻燃材料。

　　3 新型透明增强改性母料

　　前面已讲过改性母料的种类很多，现在着重介绍新型透明增强改性母料。该产品也 是国内目前用途广、用量大、价格低、性能优的新型改性材料。

　　3.1 新型透明增强改性母料生产技术

　　滑石粉在塑料中应用在国外已有很成熟的技术经验，国外使用滑石粉是以改善和提 高塑料制品性能为目的，我国使用无机材料是降低生产成本为重点。特别是大量的碳酸 钙在塑料中应用，在降低产品成本的同时，带来了某些应用误区，忽略了无机材料的优 点和特性，普遍认为碳酸钙及滑石粉就是填充料，只要使用这些材料，就是为了降低生 产成本，也给产品质量带来影响。为此，我们研制的透明增强改性母料，具有降低生产 成本的优点，但更重要的是解决塑料制品在生产或使用中的缺点，改善和提高塑料制品 的物理性能和力学性能，不是降低成本的填充料，而是新的改性材料，现就有关生产技 术和产品应用方面的技术问题进行交流，供大家参考。

　　3.1.1 粒径的选择

　　碳酸钙的粒子呈四方体、六方体或不规则的方形结构颗粒状，具有流动性好、白度 高的优点，滑石粉呈片状结构，比表面积大、吸油值高，流动性差、白度低。透明增强 改性母料与碳酸钙母料，因材料结构的不同，不具有可比性，无论是价格还是性能及用 途，都不可相提并论。

　　滑石粉是以改善塑料制品性能为目的，选择的粒径一般在1000～1500目。粒径越 大，添加量越大，母料成本越低，粒径大的材料用于厚制品或大型制品，可提高制品硬 度，增加产量，但力学性能及外观不如细微粉体，粒径越小，力学性能越好。如纳米级 材料就完全改变了材料的性能结构。但是在实际应用中，由于粒径过小，易产生静电， 形成粒子的凝聚结团，效果反之。改性母料中采用2500 ～3000目的粉体材料是目前国 内使用比较细的无机粉体。

　　3.1.2 滑石粉的选择

　　滑石粉中的硅含量是恒量滑石粉品位的重要指标，滑石粉中硅含量越高，滑石的纯 度越高，应用效果也好，价格也越高。我们要根据不同的塑料制品性能要求来选择滑石 粉，如在农用薄膜中使用高硅滑石粉，不但薄膜的透光率好、薄膜的拉伸强度、抗穿刺 性等指标都有提高。而在注塑、板材、棒材中使用高镁滑石，不但价格较低，还可提高 塑料制品的硬度、冲击强度等。经过国内外近百家客户在数十种产品中应用证明，硅含 量高，拉伸强度大，制品外观好，透光率高。硅含量低，则反之。

　　3.1.3 无机粉体的磨耗比较

　　在加工生产改性母料时，碳酸钙、滑石粉、硅灰石、高岭土等无机材料占据了很大 的比例。由于无机材料的性质决定了对设备磨耗的不同，无机材料硬度越大，对加工设 备磨损越严重，碳酸钙的硬度为3，煅烧煤系高岭土的硬度为7～8，滑石粉的硬度为 1。煅烧煤系高岭土在塑料制品中应用效果很好，力学性能优异，但由于其硬度大，设 备磨损严重，在塑料制品中没有大量应用。目前国内水洗高岭土储量大，白度高、硬度 低、性能好，正在推广使用。又有应用证明，长期使用大量碳酸钙的加工设备，如挤出 机的螺杆、料筒，磨损比纯树脂要大3～4倍，而滑石粉的硬度是无机材料中硬度 的材料，磨损也会明显减少，可与树脂基本相近。

　　3.1.4 透光率和白度的差异分析

　　滑石粉在农地膜使用中可透过可见光，提高地温，同时，还具有阻隔紫外线的照射 和夜间红外光的散失。强紫外线的照射对农作物是有害的，过高的温度还会烫伤花蕊和 嫩芽。农地膜的白度是要求不高的，如目前已大量使用的呈蓝色的 “双防” 膜，粉红 色的转光膜及花卉棚中的黑色遮阳膜或遮阳网，还有黑白相间的除草膜等都是根据农作 物的特殊需要生产的新产品，在这类产品中使用滑石粉，产品性能会明显提高。

　　3.1.5 分散性

　　改性母料作为塑料制品的改性材料，在加入不同品种的无机粉体和多种助剂时，改 性母料的分散性是非常重要的，又是极易忽视的有诸多因素影响的问题，特别是采用微 细、超微细粉体和无机粉体呈片状、针状、棒状的材料，更易产生静电凝聚，影响分散 效果，对产品质量造成影响。

　　新型透明增强改性母料中的滑石粉呈片状结构，具有良好的力学性能，但它的分散 性、流动性很差，在生产和使用中会造成负面影响。特别是滑石粉中粒径过大的颗粒， 在机械外力的挤出作用下，易剥脱碎落成新的小型颗粒结构，这些新的颗粒外表面是在 原包覆偶联剂的形态下脱变出来的，有些层面颗粒在流动过程中相遇时，在挤压、静 电、吸附等作用下，很快凝聚成无机小团粒，这些同极性粒状物外面有很多树脂和无机 材料挤压，在机械设备中时间越长，颗粒凝聚的越多越大，在一般外力的作用下，很难 再次分散。

　　3.1.6 密度与价格比较

　　产品的密度是塑料制品的重要经济技术指标，也是生产厂家与客户非常关注的技术 条件。滑石粉和碳酸钙的密度为2.7g/cm3，粉体堆积密度实际上就小的多，但这又与 粉体粒子形状颗粒大小关系很大，如1250目的碳酸钙松密度约为0.2 ～0.3g/cm3， 1250目滑石粉的松密度略小于碳酸钙，生产成母料后的比重又有很大变化。改性母料 中树脂的含量比例较少，塑料改性母料中的无机粉体的加入量、粒度、加工工艺的不 同，改性母料的密度也有差异。目前，我们的改性母料密度在1.1～1.6g/cm3，但它的 价格是树脂的1/6～1/4，母料与树脂相比较，还是有明显的性价比优势。在吹膜、压 延等制品中，母料的比重在1.0～1.2g/cm3，而在注塑、模压等制品中，母料的比重会 有所增加。

　　3.2 新型透明增强改性母料应用特性

　　滑石粉作为母料的主要原料，已不再是纯填充增量的无机材料，而是具有改善物理 性能、降低生产成本的功能性材料。经大量使用和测试证明： 滑石粉在塑料制品中具有 极强的化学稳定性，可耐酸、碱、盐及自然环境中的光、热、氧、水、微生物等的影 响，能提高塑料制品的刚性、拉伸强度、耐热性、抗蠕变性、降低收缩率。在薄膜制品 中，能有效的改善透光率和较好的保温、隔热，阻止紫外光照射。可广泛用于聚乙烯、 聚丙烯等树脂生产的薄膜、编织布、扁丝、圆丝、大型管材、中空制品、注射制品等 产品。

　　3.2.1 薄膜类

　　透明增强改性母料可用于农地膜、包装膜、购物袋、内衬膜、防渗膜、土工膜、流 延膜等。在农用大棚膜中，因膜的使用环境差，覆盖时间长，对透光性、保温性及无滴 效果都有严格的要求，添加的滑石粉的质量需要认真对待，添加母料份数以滑石粉含量 的3%～10%为宜，滑石粉粒径在8～10μm，粒径越细，透光效果越好，力学性能越 高，要求要分散均匀，不得出现不分散的颗粒状晶点，MFR在2～3g/10min为宜。

　　包装膜要根据用途不同，添加份数不同。在透明性要求非常高的粮食、蔬菜、商品 类包装袋或保鲜膜中，透明增强改性母料折算成滑石粉后，滑石粉的添加量在2%～ 5%。透明增强改性母料含量高时会影响膜的外观、热合效果和自封性。但作为一般产 品的外包装袋或防渗膜，添加量可达到10%～20%，对物理性能要求不高的产品可添 加到30%以上。包装膜或袋中加入该母料后，外观光亮，透明性变化小，拉伸强度增 加，但雾度有时会增大。该母料的载体树脂的MFR要选择大于吹膜的原料，在吹膜时 加入适量的LLDPE可提高膜的力学性能。

　　塑料购物袋已成为人们不可缺少的盛装物品的袋子，大多一次性使用后，还可重复 使用，所以购物袋的外观、印刷、性能等都有特殊的意义，如印刷精良、性能优异、外 观好看的塑料袋，除了物品的盛装方便外，广告效应也不可忽略。此类袋中大部分都添 加改性母料、增白母料、色母料等，而采用透明增强改性母料，各项性能指标会有较大 改善。

　　塑料内衬膜是外包装物的防潮、隔湿的重要材料，大部分内衬膜生产厂为了降低成 本，大量添加填充母料或改性母料。这类内衬材料添加碳酸钙母料一般在10%～30%， 如果使用透明增强改性母料时，除了考虑其力学性能、生产成本等方面的因素外，外 观、透光率、设备磨损等也是透明增强改性母料不可忽视的因素。

　　防渗膜、土工膜是新型防水工程材料，防渗膜主要用于河渠、湖泊、池塘的防渗防 漏。土工膜是道路边坡、堤坝边坡及各种大型工程的防水和支撑材料。这类产品的幅宽 一般在8m以上， 宽的达24m，膜也比较厚，在这类膜中加入适量 (5%～15%) 的 透明增强改性母料，在降低成本的同时，能够明显的改善薄膜的抗冲击强度和拉伸 强度。

　　流延膜是塑料薄膜中发展较快的新品种，它是采用挤出机在较宽的模头中挤出后流 延在压延辊上，延伸冷却而成。主要作为台布、衬垫、雨衣、包装膜、卫生巾等。流延 膜中的有些产品对力学性能要求不高，添加的改性母料份数可达30%～40%，但对无 机材料的粒径要求控制在10μm以下，母料的MFR要大，流动性好，分散均匀。

　　3.2.2 中空制品

　　中空制品中的塑料桶类是新型包装容器，具有耐化学品的稳定性、耐腐蚀性、质量 轻、洁净卫生、生产成本低等优点，已替代金属材料生产的桶，广泛用于化工、日用、 油脂、食用品、医用品的液体包装。桶的形状有方形、扁形、圆形等，它的主要技术指 标有密封性、跌落试验、保压性等。目前，生产厂家大都采用高相对分子质量高密度聚 乙烯 (相对分子质量在50万以上) 的原料生产。50L的桶类添加碳酸钙母料，可降低 生产成本，提高容器的硬度。但在盛放酸类物质时，易受到腐蚀，影响使用。大型桶类 的力学性能要求非常高，目前基本上都很少添加其他添料。在220L大型圆桶中添加 10%的透明增强改性母料，试验后，主要性能指标都比较理想。而在小型带颜色的各类 桶中添加适量的该产品，在大幅度降低生产成本的同时，各项物理性能指标均能达到标 准要求，还可减小制品收缩率，改善制品刚度。

　　3.2.3 管材、板材类

　　塑料管材是我国近几年发展 快的塑料制品之一，聚氯乙烯管材作为上下水管用量 较大，但添加的材料是轻钙。聚乙烯管材发展较快，特别是大型管材、波纹管、双壁波 纹管已广泛用于城市供水、排水、地下管道及化工管道、天然气的输送管道，替代了钢 管、水泥管及其他管道。大型管材一般直径达600～1200mm，采用纯聚乙烯树脂生产 的管材环刚度及拉伸强度不能满足使用要求。目前各类管材碳酸钙母料的添加量在 5%～20%，有的品种添加量达30%。由于碳酸钙性能不能满足产品某种特殊要求，管 材如遇酸易分解，在填充母料的添加量达到一定比例时，硬度会大幅度下降，环刚性低 等。而添加透明增强改性母料后，可明显改善管材的环刚度、拉伸强度、弯曲模量等。

　　3.2.4 扁丝、圆丝类

　　我国编织袋 (扁丝) 的生产量和出口量已占世界首位。目前生产扁丝的聚丙烯主 要有小本体法生产的粉状聚丙烯和大石化公司的颗粒聚丙烯，粉状聚丙烯由于价格低、 生产厂家多，受到改性厂家的青睐，粉状聚丙烯由于受生产工艺的制约，有时聚丙烯的 等规度及灰分含量超标，影响使用效果。而有些厂家生产的粉状聚丙烯，由于减少了造 粒工艺而带来的较高的挤出温度易造成分子结构的分解，力学性能比粒状料好，但粉状 料易氧化，要时常注意存放仓储和保管周期。编织袋是塑料制品中使用改性母料时间 早、用量 大的产品。无论是编织袋、吨装袋、编织布、编织网、遮阳网、圆丝、扁 丝、装饰丝等制品大部分都添加3%～40%的改性母料，目前主要以碳酸钙母料为主。 改性母料在扁丝中使用后，提高了印刷效果，改进了编织工艺，降低了收缩率和产品成 本。添加透明增强改性母料的性能明显优于碳酸钙母料，可增加添加份数，弥补价格的 差异。添加透明增强改性母料生产的编织袋呈纯树脂的透明效果，可明显改善产品物理 性能，提高耐高温性和手感效果，降低产品收缩性。

　　3.2.5 注塑制品

　　注塑产品种类很多，主要有工业零部件、家电部件、日用品等。新型透明增强改性 母料可明显改善注塑产品的力学性能，降低注塑零件边缘因收缩造成的凹陷，提高产品 的透明性、外观效果及手感。由于注塑是将物料在高温、高压下形成熔融状态，在短时 间内 (数秒或数十秒) 快速按照模具的型腔凝聚成所需要的制品。所以树脂的分子结 构呈缠结状，并产生一定的压力，透明增强改性母料的加入使注塑产品的密度略有 增加。

　　3.2.6 其他类产品

　　除了以上塑料制品在加工生产中可以应用透明增强改性母料外，该产品还可广泛用 于电缆塑料填充绳，铝-塑-铝复合装饰板、各种器具、载带类产品等，可明显改善产 品的物理性能，如拉伸强度、弯曲模量、冲击强度等，降低生产成本的同时，对透明效 果影响较小。

　　4 结 束 语

　　本文综合介绍了有关新型改性母料产品的生产加工、产品特性、应用领域等。虽 然，新型改性材料具有诸多优点，但每种材料在体现特点和优势的同时，也会存在着某 些不足和缺陷，希望大家在应用过程中根据材料的性能及用途加以选择。

　　改性母料是塑料加工工业中 年轻的新产品，发展速度快，产品品种多，特别是随 着新技术、新工艺的发展，复合型、复配型新材料将会不断出现，新型材料将会满足人 们对塑料的特殊要求和应用需要，会给材料工业带来新的重大变革。

 

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