張家口滑石的增強(qiáng)改性作用源自其片狀結(jié)構(gòu)，主要用于汽車(chē)和家電行業(yè)使用的聚丙烯塑料增強(qiáng)改性。張家口滑石的“四度”：純度、白度、細(xì)度和片度是決定改性效果的主要因素。超微細(xì)滑石粉越來(lái)越多地用于薄壁高剛度改性塑料制品中。未來(lái)滑石的單位使用量將會(huì)減少，產(chǎn)品性能會(huì)越來(lái)越高，即減量增效。提高增強(qiáng)改性效果有提高細(xì)度和徑厚比兩個(gè)途徑。砂磨工藝不但能進(jìn)一步提高細(xì)度，還能更好地保持滑石的片狀結(jié)構(gòu)和徑厚比，是今后高性能滑石粉體的加工發(fā)展方向。

      塑料增強(qiáng)改性是滑石的重要應(yīng)用領(lǐng)域，特別是用于汽車(chē)和家電行業(yè)聚丙烯改性。滑石可以提高制品的熱變形溫度，增加尺寸穩(wěn)定性，降低成型收縮率。超細(xì)滑石粉提高制品的剛性、耐蠕變性、以及沖擊強(qiáng)度 [1，2]。因此車(chē)用的內(nèi)飾件、外飾件以及結(jié)構(gòu)件中，很多都采用滑石增強(qiáng)改性聚丙烯材料。為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，減少排放，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，輕量化已經(jīng)成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的潮流。實(shí)驗(yàn)證明，若汽車(chē)整車(chē)重量降低10%，燃油效率可提高6-8%；汽車(chē)整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。車(chē)用改性塑料迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。

      但在實(shí)際使用和研究中發(fā)現(xiàn)：并不是所有市面上標(biāo)注為滑石的產(chǎn)品都有預(yù)想的增強(qiáng)改性效果，有些產(chǎn)品甚至沒(méi)有任何作用。加入滑石后塑料基體顏色變暗，不同產(chǎn)地的滑石使顏色變暗的程度也不一樣。產(chǎn)生這些問(wèn)題的主要原因可能是由于對(duì)滑石的特性了解不全面，產(chǎn)品選型不恰當(dāng)。在選用滑石型號(hào)時(shí)，很多人只關(guān)注干白度和目數(shù)。甚至片面的認(rèn)為，越細(xì)越好。其實(shí)滑石的純度、白度、細(xì)度和片度“四度”都是影響增強(qiáng)改性效果的重要因素。

1 滑石的結(jié)構(gòu)

      滑石對(duì)塑料的增強(qiáng)改性作用源自其片狀結(jié)構(gòu)，是綜合性價(jià)比較高的非金屬礦物改性材料。碳酸鈣是球狀結(jié)構(gòu)，幾乎沒(méi)有增強(qiáng)作用?；膹胶癖入m然小于云母，但其價(jià)格、加工成本、產(chǎn)量方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。滑石分子的層間連接力(范德華力)很微弱，使其硬度低，加工過(guò)程中對(duì)設(shè)備的磨損較小，還可給予填充體系剛度和沖擊強(qiáng)度間的更佳平衡。

2.1純度

      自然界的滑石都含有雜質(zhì)礦物，對(duì)改性效果會(huì)產(chǎn)生各種不利的影響。這些雜質(zhì)包括，菱鎂石、張家口白云石、綠泥石、石英，鐵鹽，重金屬等。研究表明：不同產(chǎn)地的滑石雜質(zhì)種類(lèi)和含量各不相同，對(duì)增強(qiáng)改性的影響也不相同。菱鎂石、張家口白云石對(duì)彎曲模量、熱穩(wěn)定性等有明顯的不利影響，綠泥石也有不利影響但比菱鎂石、白云石小。重金屬和鐵鹽對(duì)塑料的抗老化性、熱穩(wěn)定性均有不利的影響。重金屬的影響需要區(qū)別對(duì)待。存在于滑石結(jié)構(gòu)中的重金屬比存在于碳酸鹽和其他雜質(zhì)礦物結(jié)構(gòu)中的重金屬影響要?。ū?）。因此在選擇滑石型號(hào)時(shí)，不但要關(guān)注其純度，也要了解產(chǎn)地來(lái)源和其中的雜質(zhì)種類(lèi)和含量。

2.2白度

      世界上大部分滑石并不是白色的。白滑石主要來(lái)自中國(guó)、阿富汗、印度，比較有限。隨著塑料工業(yè)對(duì)白滑石需求的增長(zhǎng)，近20年的價(jià)格持續(xù)上漲。白滑石供不應(yīng)求是今后的一個(gè)長(zhǎng)期趨勢(shì)。其實(shí)在許多應(yīng)用領(lǐng)域中并不需要白滑石。如深色塑料的增強(qiáng)改性，使用白滑石和深色滑石的增強(qiáng)效果相同。試驗(yàn)表明：滑石的濕白度每提高1%，最終產(chǎn)品的白度提高只有0.2-0.3%。片面追求滑石的白度沒(méi)有意義。以前由于白張家口張家口滑石價(jià)格太低，很多用戶并未過(guò)多考慮使用白滑石的成本增加。隨著供貨量減少和價(jià)格的提高，有必要轉(zhuǎn)變使用習(xí)慣，提高資源的綜合利用。

2.3細(xì)度

      對(duì)一個(gè)滑石產(chǎn)品粒度優(yōu)劣的評(píng)價(jià)不能僅憑平均粒度D50一個(gè)指標(biāo)。平均粒徑不能表征產(chǎn)品的粒度分布，也不能表征更大粒度。評(píng)價(jià)至少需有平均粒度D50和更大粒度D98（或D100）兩指標(biāo)。圖4示意兩個(gè)平均粒度相同但不同粒度分布的產(chǎn)品。產(chǎn)品1的粒度分布較窄、更大粒度較小，產(chǎn)品的粗顆粒較少；而產(chǎn)品2的粒度分布較寬，更大粒度較大，產(chǎn)品的粗顆粒多。在其他條件相同的情況下，產(chǎn)品1改性的性能好于產(chǎn)品2。粗顆粒的大小和多少對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械性能產(chǎn)生顯著不利影響，需要嚴(yán)格控制。

      微細(xì)目滑石粉的一個(gè)缺點(diǎn)是體密小。直接使用混料困難、產(chǎn)率低、粉塵污染。近年來(lái)采用排氣壓縮新技術(shù)提高體密。1250-5000目粉體壓縮前的密度為0.25-0.15，壓縮后可以達(dá)到0.70-0.45，且分散性基本不受影響。排氣壓縮還能顯著減少滑石粉帶入擠出機(jī)的空氣量，減少物料在擠出機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，有助于提高抗老化性能，產(chǎn)率可提高15-25%。

      加工過(guò)程中滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)保持越完整，其改性增強(qiáng)效果越明顯。在對(duì)產(chǎn)品微細(xì)化的加工過(guò)程中，采用不同的方法，產(chǎn)品的片狀結(jié)構(gòu)保持情況也不一樣。不適當(dāng)?shù)姆椒ê筒僮鲿?huì)破壞其片狀結(jié)構(gòu)。微細(xì)目滑石主要采用氣流磨加工。使用的氣（汽）源有壓縮空氣和高壓蒸汽兩種。磨腔有對(duì)沖法和旋流法兩種。高壓蒸汽使得粒度分布較窄，能耗下降明顯。旋流法使得片狀結(jié)構(gòu)得到更好的保護(hù)。

      滑石的“四度”：純度、白度、細(xì)度和片度是決定增強(qiáng)改性效果的重要因素。選擇產(chǎn)品型號(hào)時(shí)需要通盤(pán)考慮這四方面因素以及性價(jià)比?；兌仍礁?，其增強(qiáng)效果越好，不同雜質(zhì)對(duì)效果的影響各不相同。雖然白度對(duì)增強(qiáng)改性不起作用，但會(huì)使制品顏色變暗，濕白度中的b*(b)值越低，塑料基體的顏色變化越小。超微細(xì)滑石粉越來(lái)越多地用于薄壁高剛度改性塑料制品中。未來(lái)滑石的單位使用量將會(huì)減少，產(chǎn)品性能會(huì)越來(lái)越高，即減量增效。提高增強(qiáng)改性效果有提高細(xì)度和徑厚比兩個(gè)途徑。砂磨工藝不但能進(jìn)一步提高細(xì)度，還能更好地保持滑石的片狀結(jié)構(gòu)和徑厚比，是今后高性能滑石粉體的加工發(fā)展方向。