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技術論文

濕法云母粉的應用領域

發布日期:2017-02-09 瀏覽次數:2029

  引言:濕法云母粉的應用非常廣泛,下面僅僅提及一些面廣量大的領域和有特殊意義的領域。稱為濕法云母粉就是為了和干法及干磨淘洗生產的云母粉相區別。濕法云母粉純度高、片狀結構好,不像干法云母粉雜質多,顯微結構類似顆粒狀,晶片多撕裂、穿孔,表面毛糙。下文中“云母粉”一詞,如無說明,均指“濕法云母粉”。


  1.涂料


  最主要的應用是改善漆膜的抗通透性。片狀填料在漆膜內形成基本平行的取向排列,水和其它腐蝕性物質對漆膜的滲透受到強烈阻隔,抗通透性提高3倍,防腐涂料、外墻涂料和其它相關涂料的性能明顯改善。


  云母粉對于防腐涂料的作用很直觀,無需解釋。對于外墻涂料和戶外防腐涂料,尚需考慮雨水和紫外線的破壞作用。雨水的滲入會降低漆膜強度,加速老化,冰凍后則在漆膜內形成多孔結構,其酸性則溶解填料(如碳酸鈣),這些問題都必須用加入云母粉來解決。云母吸收紫外線,覆蓋、屏蔽效率又高,故能進一步延緩涂料的老化。另外,片狀填料對漆膜有增強作用。


  改善涂料的絕緣性也是云母粉的應用之一,這種云母粉不應含導電性雜質如游離氧化鐵等。


  光學作用是另一個方面,粗大的云母片反光良好,可增加光澤,而細小的粉末則造成消光作用。


  紅外輻射也是云母的功能之一,加之耐高溫性能極好(可在800℃~1200℃)正常工作),所以紅外加熱元件和高溫設備的涂裝,常須用云母粉作填料。人造天體的涂料中加入云母粉,可使向陽面溫度下降數十度。


  2.橡膠


  應用目的多,故云母粉規格也多變。


  (1)改善氣密性


  原理與涂料相似,即平行取向的云母粉晶片阻隔氣體的穿過(穿透時間延長3倍),這對輪胎的內胎、球類的內膽和許多救生器材來說是非常重要的。在規格上并不苛求細、白,但要求片狀結構完美。


  (2)改善物理機械性能


  原理是片狀填料對材料的增強作用和骨架作用等。可明顯提高拉伸強度、撕裂強度、彈性、硬度、抗磨性能和制品尺寸穩定性等。規格上不苛求細、白,而強調片狀結構好。如果目的是提高拉伸、撕裂等性能,則偶聯處理至關緊要,偶聯不好,就會明顯影響效果。


  (3)抑制橡膠助劑在橡膠內的遷移


  這對延緩老化有作用,原理與改善氣密性和抗通透性相同。規格要求同上。


  (4)脫模作用


  由于片狀結構好,隔離作用明顯,且晶片表面光滑(摩擦系數很小,很難與樹脂粘連),故云母粉是品質優異的固體潤滑劑,對提高脫模劑的性能有重大作用。例如在輪胎制造中,使用云母粉的脫模劑能明顯改善脫模性能,制品易于脫模,表面光潔,模具壽命也延長。這類應用對粒度和白度要求較低,但是對純度和晶片表面光潔度的要求特別高。


  (5)絕緣


  原理是云母具有極高的電阻(注意:干法云母粉含較多氧化鐵等,可反而降低絕緣性能)。主要用于電纜和其它絕緣制品。與橡膠和樹脂的復配物是許多絕緣材料的理想原料。獨特的用途是與硅橡膠或硅硼橡膠復配,復配物遇高溫時轉化成陶瓷樣物質,遇火災燒毀后仍是優質絕緣體,而且強度和隔離性能均良好,這對礦井、隧道等場合特別重要。規格上對純度要求很高。


  云母粉在橡膠中的應用很多,上述應用只是相對重要的幾種。


  3.塑料


  應用領域很多,所以規格要求也多。


  (1)改善物理機械性能


  原理與橡膠增強相同,應用范圍非常寬廣。偶聯處理是該領域應用的關鍵。如為改善剛性、硬度、尺寸穩定性等,可對偶聯要求低一些。有拉伸、壓延等加工的塑料制品,增強效果尤佳(造成云母晶片的平行取向)。由此可將塑料制品制得更加輕薄,節省原料(特別是塑料樹脂)的消耗,經濟意義很大,是國外重點研究領域。


  (2)改善抗通透性


  原理同前。主要應用有汽車塑料油箱(安全性比金屬油箱好)、加氣飲料包裝瓶(又輕又安全)、藥品、食品、化妝品和類似產品包裝瓶和其它有氣密性要求的包裝材料。


  (3)紅外和紫外屏蔽


  原理是對可見光基本透明,但是對紅外線和紫外線不透明。用于農膜時溫室溫度比常規農膜高大約2℃,夜間保溫性能也好。用于藥品、食品和化妝品等的包裝時,則可延長藥品、食品、化妝品等的儲存時間(屏蔽紫外線和隔絕空氣的結果)。


  在塑料中用法很多。由于塑料加工的量特別大,所以意義重大,前景良好。困難是應用技術難度大(偶聯處理)。如果制品要求透明,則所用云母粉宜細,否則透明度下降、霧度上升。無色透明制品常有白度要求。


  4.在樹脂中的應用


  用途多,要求也不同。


  (1)與不同樹脂復配,制成云母紙、云母帶、片材和其它絕緣材料等。


  以上材料廣泛用于絕緣領域,如印刷線路板、電纜包復以及各種電氣元件等。這些云母粉應當控制游離氧化鐵等有害雜質。


  (2)增強


  原理同上,應用很廣。特別需要提及的是,玻纖增強制品(如玻璃鋼)有翹曲問題,相反,云母粉則改善尺寸和外形的穩定性。例如,汽車車身在組裝后進行涂裝,然后在烘房內固化涂料,此時玻璃鋼部件的變形是一個非常頭疼的問題,這個問題用加入云母粉代替或部分代替玻纖來解決。偶聯處理很重要。


  加入云母粉,改善剛性、硬度等,有偶聯要求。


  5.在模具方面的應用


  在型砂模具表面涂復含云母粉的配方(包括使用含云母粉的洗模劑),可封閉模具表面的微孔,改善脫模性能,提高制品的表面光潔度。


  6.潤滑劑


  例如用于金屬壓延中。金屬壓延的壓力很高,如果單用液態潤滑劑,受力點上的潤滑劑可能完全被擠干,出現“干摩擦”狀態,這非常有害(模具磨損、制品表面毛糙、電耗上升等)。加入固體潤滑劑是有效的解決方法。極壓潤滑劑也常常使用固體潤滑劑,以防止出現干磨狀態(干磨可造成軸承紅熱、燒結,后果不堪設想)。這類云母粉對晶片的表面光潔度和純度要求很高,如含石英砂等雜質,則反而加速磨損。


  7.在化妝品中的應用


  可代替珠光顏料,賦予制品以光澤。用于保濕制品時可抑制皮膚水份的蒸發。可高效率屏蔽紫外線。這種云母粉的衛生指標很苛刻(菌數、有害元素含量等)。


  8.珠光顏料和其它特種粉末的原料


  用云母粉制珠光顏料是眾所周知的。如表面涂復導電性物質(金屬、金屬氧化物),則生成導電性粉末,用于制造導電性和抗靜電性高分子材料。如涂復磷酸鋅,則是涂料抗腐蝕填料。類似的深加工非常之多。


  

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