玻璃纖維由于其優(yōu)異的力學(xué)性能常作為復(fù)合補(bǔ)強(qiáng)材料，但是在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)流動(dòng)性差、加工困難、玻纖外露、制品表面粗糙、收縮率過(guò)大和易翹曲變形等缺陷。

圖一：玻纖在PP中的浮纖效果

硅灰石礦纖是一種天然純白色的無(wú)機(jī)短纖維增強(qiáng)材料，是一種新興的工業(yè)礦物原料。硅灰石礦纖除了具有增強(qiáng)作用之外，還具有優(yōu)異的耐熱性、耐候性和化學(xué)穩(wěn)定性。硅灰石礦纖可代替石棉、玻璃纖維，能使制品表面呈現(xiàn)自然光澤，改善材料收縮，翹曲彎曲等問(wèn)題，起增重和增強(qiáng)的雙重作用，提高材料性能，降低成本，環(huán)保無(wú)毒，是一種理想的增強(qiáng)增韌材料。

圖2：硅灰石礦纖掃描電鏡圖

單一使用硅灰石礦纖填充制品相比玻纖強(qiáng)度降低，但使用硅灰石礦纖和玻纖復(fù)合填充可充分結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，提升強(qiáng)度、改善浮纖、改善加工流動(dòng)性和降低生產(chǎn)成本，以合適的比例復(fù)合填充才能發(fā)揮二者各自的優(yōu)點(diǎn)，起到最佳互補(bǔ)作用。

PP復(fù)合材料應(yīng)用——硅灰石礦纖完勝玻璃纖維

上文所述用玻璃纖維(GF)作為PP的復(fù)合補(bǔ)強(qiáng)材料來(lái)提高產(chǎn)品強(qiáng)度會(huì)存在諸多缺陷。相對(duì)而言，PP/硅灰石礦纖復(fù)合材料則具有改善制品表面光滑性、提高材料的熱穩(wěn)定性、降低成型收縮率以及加工容易和熔體流動(dòng)性好等諸多優(yōu)勢(shì)。

在硅灰石礦纖填充PP樹(shù)脂的性能實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，同等用量下，硅灰石礦纖比滑石粉的補(bǔ)強(qiáng)效果更明顯。彎曲模量增加10%，斷裂伸長(zhǎng)率加大40%，其他性能二者相當(dāng)。因此也可提出，在對(duì)PP的改性中，硅灰石礦纖的加入可以增加體系的剛性，提高材料的尺寸穩(wěn)定性。

將硅灰石礦纖添加到PP中，比純PP的拉伸強(qiáng)度提高3.1%，沖擊強(qiáng)度提高18.8%，改性后的硅灰石礦纖填充效果更佳。選用新型的表面改性劑庚二酸處理硅灰石礦纖，發(fā)現(xiàn)改性處理對(duì)PP/硅灰石礦纖復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、熔融行為和機(jī)械性能等都有一定的影響。其提高了二者的相容性，使硅灰石礦纖均勻的分散在PP基體中，顯著提高了復(fù)合體系的缺口沖擊強(qiáng)度。

硅灰石礦纖替代玻纖作塑料的增強(qiáng)填料潛力大、附加值高、增長(zhǎng)快的應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于摩擦材料、玻璃鋼、涂料、建材、電子元件、封裝材料、高性能橡塑制品、汽車(chē)殼體等領(lǐng)域。