• 07 Jan, 2022
• Por EPIC Powder
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La aplicación de talco en polvo en plásticos

　　Como aditivo, modificador o relleno, el polvo de talco se ha utilizado ampliamente en la fabricación de papel, pintura, revestimientos, cerámica, productos químicos de uso diario, plásticos, alimentos, medicinas y otras industrias. El talco tiene las propiedades de textura suave, fácil de moler, alto brillo, baja absorción de aceite y buena transparencia.

1. Las cuatro propiedades del talco

1.1 Refuerzo

La estructura única en forma de microescamas de Talc refuerza significativamente los productos de plástico. En cuanto al polvo de talco procesado, cuanto más completa sea su estructura en escamas, más refuerzo dará a los productos plásticos.

Una mayor relación diámetro-espesor (la relación entre el diámetro promedio de las partículas de escamas y su espesor) puede mejorar la rigidez, la resistencia al impacto, el módulo de flexión y la estabilidad térmica de los productos plásticos.

1.2 Aislamiento

Cuando se aplica polvo de talco ultrafino en forma de escamas en productos plásticos, se puede dispersar uniformemente en la resina en capas. Al igual que la estructura metálica en los productos de cemento, el plástico añadido al polvo de talco tendrá propiedades aislantes, además de mantener las ventajas del propio plástico.

1.3 Nucleación

El polvo de talco es muy resbaladizo, y cuando se agrega al plástico, el rendimiento de apertura del plástico mejora mucho. Además, también se puede mejorar el antibloqueo de la película plástica. Cuando el polvo de talco ultrafino (por debajo de 1um) se dispersa uniformemente en la matriz plástica, actúa como un agente nucleante.

1.4 Resistencia al envejecimiento

El talco, la mica, el caolín y otros materiales que contienen silicio tienen propiedades de bloqueo de rayos infrarrojos y rayos UV, lo que permite que los productos de plástico sean aislantes y resistentes al envejecimiento.

2. Razones para elegir polvos de talco

2.1 Estructura del talco

Dado que el cristal de talco tiene una estructura en capas, tiende a dividirse fácilmente en escamas y tiene una lubricidad especial. Cuando se usa en productos plásticos, se puede dispersar uniformemente en la resina en forma de capas. Tiene buena compatibilidad con la resina y complementariedad mecánica, lo que puede mejorar las propiedades físicas de los productos plásticos.

2.2 Contenido de sílice en talco

El contenido de silicio en el polvo de talco es un indicador importante para medir el grado del polvo de talco. Cuanto mayor sea el contenido de silicio en el polvo de talco, mayor será la pureza del talco. Por lo tanto, el rendimiento de su aplicación mejorará y el precio aumentará. Los clientes eligen diferentes polvos de talco según los diferentes requisitos de rendimiento de los productos plásticos.

2.3 Color del talco

El color del mineral de talco crudo puede ser blanco, gris, rojo claro, rosa, azul claro, verde claro y otros colores, y tiene diferentes grados de brillo sólido. Este color puede mejorar la apariencia y el efecto visual del producto.

2.4 Propiedades superficiales del talco

El área de superficie específica más grande y la apariencia de la estructura del polvo de talco no solo afectarán la cantidad de aditivo agregado, sino que también promoverán la fuerza de unión entre las estructuras de resina, mejorando así las propiedades físicas de los productos plásticos.

3. Cómo afecta el polvo de talco al rendimiento plástico

3.1 Mejora de la contracción del molde de productos plásticos

Con el aumento del contenido de talco en polvo agregado al plástico, la contracción del molde del polipropileno disminuye gradualmente. La adición de talco en polvo aumenta su viscosidad y disminuye su fluencia, por lo que se reduce la cristalinidad del plástico; debido a que el polvo de talco en sí no tiene contracción, reduce la contracción del plástico.

3.2 Dureza superficial y resistencia al rayado superficial del plástico

La dureza de la superficie y la resistencia al rayado de la superficie son los requisitos para el uso de ciertos productos de plástico. La adición de polvo de talco al polietileno y al polipropileno puede mejorar efectivamente la dureza de la superficie y la resistencia al rayado de la superficie de los productos.

3.3 Módulo de flexión

La adición de polvo de talco blanco en forma de escamas a cualquier tipo de plástico puede aumentar significativamente su módulo de flexión. Para el relleno mineral general, esta es la característica más significativa del polvo de talco.

3.4 Resistencia a la tracción

La adición de polvos de talco en un cierto rango puede aumentar la resistencia a la tracción del plástico. Después de agregar polvo de talco activado de malla 1500 al polipropileno, la resistencia a la tracción cambia. Cuando el contenido de polvo de talco en polipropileno es inferior al 20%, su resistencia a la tracción aumenta ligeramente. Cuando el contenido de polvo de talco en polipropileno es superior al 20%, su resistencia a la tracción disminuye gradualmente a medida que aumenta el contenido. Esto se debe a que el mayor aumento del contenido de polvo de talco debilita la fuerza gravitatoria intermolecular del polipropileno.

3.5 Resistencia al impacto

La forma en que el polvo de talco afecta la resistencia al impacto del plástico es similar al efecto del polvo de talco en la resistencia a la tracción del plástico. Cuando el contenido de un aditivo mineral en el plástico es inferior al 10%, afecta la mejora de la resistencia al impacto del plástico. Cuando el contenido es superior al 10%, la resistencia al impacto del plástico disminuye.

3.6 Temperatura de deformación

El polvo de talco tiene un efecto obvio en la temperatura de deformación térmica del plástico y puede aumentar efectivamente la temperatura de deformación térmica de varios plásticos, lo que aumenta su resistencia al calor.

4.Aplicación de polvos de talco en modificaciones plásticas

4.1 Aplicación en polipropileno (PP)

Cuando se agrega resina de polipropileno (PP) con polvo de talco, se mejoran su rigidez, dureza superficial, resistencia a la fluencia térmica, aislamiento eléctrico y estabilidad dimensional.

Cambios de polipropileno rellenos con un 40% de polvo ultrafino de talco masterbatch

4.2 Aplicación en resina de polietileno (PE)

Cuando se agrega resina de polietileno con polvo de talco, se mejoran su tenacidad, temperatura de cambio de calor, resistencia a la flexión, resistencia mecánica, dureza superficial y suavidad, mientras que su tendencia a la fluencia disminuye.

4.3 Aplicación en resina ABS (copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno)

Para mejorar el rendimiento actual del ABS, al combinar ABS y PVC, la lámina de blister para tablero de instrumentos del automóvil hecha de este material es de alta resistencia y dureza, al igual que la cubierta de equipaje de cuero de imitación. Este material combinado está lleno de polvo de talco ultrafino, que tiene la ventaja de mejorar la resistencia al impacto con muescas y reducir el costo de fabricación.

4.4 Aplicación en resina de poliestireno (PS)

La resina de poliestireno tiene deficiencias tales como una alta fragilidad y sensibilidad al agrietamiento por tensión ambiental. Con la adición de polvo de talco, puede ajustar la reología, mejorar la resistencia al impacto, aumentar el módulo de perturbación y aumentar la resistencia a la tracción.

Por ejemplo: con la adición de polvo de talco superfino al 40% o masterbatch de polvo de talco, el módulo de perturbación aumenta de 23800 kg/cm2 a 58800 kg/cm2, y la resistencia a la tracción aumenta de 336 kg/cm2 a 385 kg/cm2.

4.5 Aplicación en resina de cloruro de polivinilo (PVC)

Cuando el polvo de talco con un tamaño de partícula promedio de 5 micras (malla 2000) se agrega al PVC en un 40-50 % del volumen, el límite elástico del plástico es incluso mayor que el límite de rotura original, lo que tiene un efecto de refuerzo significativo en el PVC; la resistencia al impacto sin muescas es del 15% en peso y básicamente no hay disminución, y la resistencia al impacto con muescas se reduce; aumenta significativamente el módulo de flexión.

5. Comparación del efecto de polvos de talco y carbonato de calcio en la modificación plástica

5.1 Forma

La forma del polvo de talco es en forma de escamas y tiene una mayor rigidez con un buen rendimiento de estabilidad dimensional y resistencia al calor, y tiene un buen efecto de refuerzo. El polvo de carbonato de calcio generalmente es granular, por lo que su rigidez y otras prestaciones no son tan buenas como las del polvo de talco.

5.2 Nucleación

El talco tiene un efecto de nucleación sobre el polipropileno, mientras que el carbonato de calcio no tiene un efecto evidente en este aspecto.

Comparación del efecto del carbonato de calcio y polvo de talco en la modificación plástica

6. Cómo usar talco en polvo

6.1 Adición directa del polvo

El polvo de talco se mezcla directamente con la materia prima plástica y luego se extruye y peletiza mediante una extrusora de doble tornillo para convertirla en materia prima plástica modificada. Este es un método común y el método más económico.

6.2 Mediante masterbatch sin portador

El polvo de talco se convierte en una especie de partículas sueltas sin portador a través de un proceso especial, y luego este tipo de partículas se mezclan con materias primas plásticas y se granulan en materias primas plásticas modificadas mediante una extrusora de doble tornillo.

6.3 Mediante llenado de masterbatch

El polvo de talco y el soporte de plástico se mezclan y granulan mediante una extrusora para formar un masterbatch de alto contenido. Este masterbatch se puede mezclar directamente con materias primas plásticas y el producto terminado se puede procesar por extrusión e inyección.

7. Puntos de atención para el uso de polvos de talco

7.1 El tratamiento de activación superficial del polvo de talco es necesario, y este proceso es principalmente para mejorar la compatibilidad entre el polvo de talco y las materias primas plásticas y aumentar su rendimiento de modificación. Se deben seleccionar y aplicar diferentes agentes de tratamiento de superficie para diferentes plásticos.

7.2 La dispersabilidad del polvo de talco en materias primas plásticas. Bajo la misma fórmula, la dispersabilidad del polvo de talco en las materias primas plásticas tiene un gran efecto sobre las propiedades físicas y químicas finales del material modificado. El proceso de producción debe ser estrictamente controlado. Los principales factores que afectan la dispersión del polvo de talco en las materias primas plásticas son la fórmula, la temperatura, el rendimiento y el proceso tecnológico. Además, cuando la cantidad de talco en polvo añadida es grande, se puede utilizar la adición por etapas para conseguir un buen efecto de dispersión.

El polvo de talco es un mineral no metálico con una gama muy amplia de aplicaciones. Con la mejora continua del desarrollo de las ciencias sociales y la tecnología, la aplicación de talco en polvo enfrenta más oportunidades y desafíos. La demanda de aplicación de talco en polvo en varias industrias está aumentando y el mercado del talco tiene una gran perspectiva.