滑石粉作為一種添加劑、改質劑或填料，已用于造紙、油漆、涂料、陶瓷、化工、日化、塑料、橡膠、食品、醫藥等行業。滑石具有質地柔軟、磨耗低、光澤度高、吸油值小、透明性好等優點。滑石粉擁有四大特長：增強，保溫、阻隔，成核，耐老化。這也是滑石粉為什么能在眾多填料中能脫穎而出的原因。

主要內容：

• 一、滑石粉的性能解析

• 二、 塑料選擇滑石粉的九大要素

• 三、滑石粉的在改性塑料中應用

• 四、滑石粉在制品中的作用

• 五、主要產地

現代工業制造；如造紙，造紙施膠普遍要添加10%—20%的滑石粉，在銅板紙中，高嶺土（或碳酸鈣）滑石粉的添加量高達40%。又如塑料制品，改性滑石粉的添加量，根據產品要求的不同可高達30%—50%。在一些PVC產品的添加量已高達70%。滑石粉在塑料、橡膠、電子、電纜、油漆、涂料、磨料、藥品、化妝品、陶瓷、建材、食品加工和家用電器方面用量極大。

滑石粉主要由金屬和非金屬礦化物以及有機物加工生產而成。以金屬或金屬礦為原料生產的滑石粉有鐵粉、鋁粉、鎂粉、鈦鐵粉、錳鐵粉、銅粉、鉛粉、鋅粉、氧化鋅粉、鉬粉、鎢粉等。以非金屬礦化物加工的滑石粉有高嶺土粉、鈦白粉、滑石粉、長石粉、方解石粉、石英粉、重鈣粉、輕鈣粉、瑩石粉、云母粉、重晶石粉、石墨粉、石膏粉、澎潤土粉等等。而超細微粉材料經過改性處理，可以成倍擴大其使用領域。經過改性處理的滑石粉不僅僅是一種填充材料，它作為產品構成的一種重要組分，可以提高和改善產品諸如強度、彈性、耐磨性、抗高溫、耐老化、防幅射等等性能，并可降低產品的生產成本。本文主要從滑石粉在塑料應用中和大家聊聊滑石粉。

 

一、滑石粉的性能解析

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1.增強

增強滑石對塑料產品增強作用主要來自于其獨特的微觀片狀結構。加工后的滑石粉，片狀結構保持的越完整，其增果越明顯。較大的徑厚比（片狀顆粒平均直徑與其厚度之比）可提高塑料制品的剛性、沖擊強度、彎曲模量和熱穩定性。如，保險桿、汽車內飾件等。

2.保溫、阻隔

保溫、阻隔高品質超微細滑石粉成片狀結構，用于塑料制品時，可均勻的成層疊狀分散在樹脂中。如同水泥制品中嵌入的金屬結構網，能夠在保持塑料的自身優點外，形成力學性能優異的增強支撐形態，可提高塑料制品的物理性能，還具有明顯的保溫、阻隔作用。

3.成核

滑石的滑膩感十分明顯，加入滑石粉的塑料開口性明顯改善，還可以改善薄膜的防粘連性。當超微細的滑石粉（1μm以下）均勻分散在塑料基體之中時，能起到成核劑的作用，如在PET塑料中就起到成核劑的作用。

4.耐老化

滑石和云母、高嶺土等含硅（Si）的礦物都具有紅外線和紫外線的阻隔性，在塑料制品中具有明顯保溫、耐老化等效果。

二、 塑料選擇滑石粉的九大要素

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1.高純度

滑石粉的純度越高，其增強的效果越好。滑石粉中的其他礦物雜質，金屬類礦物 (特別是鐵) 對塑料的抗老化性有十分明顯的影響。

2.結構

滑石粉通常成致密的塊狀、葉片狀、放射狀、纖維狀集合體。由于滑石的結晶構造是呈層狀的，所以具有易分裂成鱗片的趨向和特殊的潤滑性。高品質超微細滑石粉成片狀結構，用于塑料制品時，可均勻的成層疊狀分散在樹脂中，與樹脂有較好的相容性和力學性能的互補性。如同水泥制品中嵌入的金屬結構網，能夠在保持塑料的自身優點外，形成力學性能優異的增強支撐形態，可提高塑料制品的物理性能，還具有明顯的保溫、阻隔作用，在降低生產成本的同時，可改善塑料制品的物理性能。

3.濕白度和色相

滑石粉和塑料混煉后使塑料的顏色或多或少地發生變化。深色塑料產品對加入的滑石粉白度沒有太高的要求。但為使淺色產品有比較好的顏色，滑石粉要有較高的濕白度和適宜的色相。

4. 二氧化硅含量

滑石粉中的硅 (SiO2) 含量是衡量滑石粉品位的重要指標，滑石粉中硅含量越高，滑石的純度越高，應用效果也好，價格也越高。客戶需根據不同的塑料制品性能要求來選擇滑石粉，如在農用薄膜中加入的滑石粉硅含量應高些，粒徑小、粒度分布窄，才能使薄膜的透光率好、薄膜的拉伸強度、抗穿刺性等指標都有提高。而在注塑、板材、棒材中使用的滑石粉，硅含量要求不必過高，硅成分較低的產品不但價格較低，同時還可改善塑料制品的硬度、沖擊強度等。

5. 顏色

未加工的滑石粉原礦之顏色彼此不同，可為白色、灰色、淺紅色、粉色、淺藍色、淺綠色等多種顏色，滑石粉還具有一種特殊的類銀似的或類珍珠的顏色，并具有不同程度的固體光澤。這種顏色可改善制品的外觀及視覺效果。

6. 表面性質

滑石粉隨其來源不同而呈現不同的表面性質。比表面積和吸油率在很大程度上決定于礦產資源和產品細度。影響這些性質的其他因素有表面粗糙度、顆粒形狀以及孔隙體積。滑石粉較大的比表面積、外觀結構在影響助劑用量的同時，也會促進樹脂結構之間的結合力，從而提高塑料制品的物理性能。

7.水分

滑石粉的結構形態決定了它的特性，滑石粉雖然呈憎水性，但由于其顆粒形狀邊沿的不規則性，既有結構水，又含有結晶水，所以滑石粉的水分比碳酸鈣要大，水分極易影響塑料的性能，所以去除滑石粉的水分和干燥處理工藝應引起高度重視。

8.靜電

滑石粉呈層狀結構，比表面積大，顆粒形狀的不規則性和表面的凸凹形態使它的摩擦因數大、易產生靜電，造成微小顆粒之間的凝聚難以分散，影響應用效果。

9.流動性

在擠出過程中，滑石粉的片狀結構比其他顆粒狀無機材料流動性差，分散困難，主機螺桿扭矩大，所以較好的活化包覆是克服這些問題的關鍵。

 

三、滑石粉的在改性塑料中應用

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現在我們重點介紹滑石粉在塑料行業中的應用。滑石粉的加入可改變塑料的多種性能，如成型收縮率、表面硬度、彎曲模量、拉伸強度、沖擊強度、熱變型溫度、成型工藝及產品尺寸穩定性等；超細目滑石粉添加到塑料里，可顯著提高塑料制品的剛性和耐蠕變性、硬度和耐表面劃傷性、耐熱性和熱變形溫度；相當細度的滑石粉亦能提高塑料制品的沖擊強度，并且添加后還具有潤滑作用，能起流動促進作用，提高塑料的加工工藝性，它還有一個特點，就是具有成核劑的作用。

1. 聚丙烯樹脂（PP）

  滑石粉常用于填充聚丙烯。滑石粉具有薄片構型的片狀結構特征。因此粒度較細的滑石粉可用作聚丙烯的補強填充劑。在聚丙烯的改性體系中，加入超細滑石粉不但能夠顯著的提高聚丙烯制品的剛性、表面硬度、耐熱蠕變性、電絕緣性、尺寸穩定性，還可以提高聚丙烯的沖擊強度。在聚丙烯中添加少量的滑石粉還能起到成核劑的作用，提高聚丙烯的結晶性，從而使聚丙烯各項機械性能提高，又由于提高結晶性，細化晶粒，亦能提高聚丙烯的透明性。填充20%和40%超細目滑石粉的聚丙烯復合材料，不論是在室溫和高溫下，都能夠顯著提高聚丙烯的剛性和高溫下的耐蠕變性能。

聚丙烯（PP）/滑石粉以其價廉、力學性能優異等優點在車用塑料中應用。但該材料還存在一些不足之處，如密度大，這不利于汽車輕量化。微發泡PP/滑石粉材料不但具有復合材料的優異性能，而且密度下降，質量減輕。

• PP/滑石粉母粒

采用同向雙螺桿擠出機擠出造粒，工藝參數：螺桿轉速140r/min，喂料速率1.2-1.5r/min，擠出加熱區溫度160-188℃。

• 微發泡PP/滑石粉復合材料

PP/滑石粉母粒、發泡劑母粒在注塑機中二次開模成型，制備符合測試標準的啞鈴型樣條。注射溫度175℃，注射速率95%，注射壓力500kPa。  

比強度是衡量材料輕質、高強的重要指標。由上圖可知：相比于純PP材料，滑石粉的質量分數為5%的未發泡PP材料的比拉伸強度降低，比彎曲強度增加，比沖擊強度基本不變；隨著滑石粉的質量分數進一步增加，材料的比拉伸強度、比彎曲強度和比沖擊強度均降低

相比于純PP材料，滑石粉的質量分數為5%的PP材料發泡以后，比拉伸強度和比彎曲強度增加，比沖擊強度略有降低；繼續增加滑石粉的質量分數，發泡材料的比拉伸強度、比彎曲強度和比沖擊強度均降低。對同一材料而言，發泡后材料的比強度均低于未發泡材料的。

通過上述材料比強度的分析，材料發泡后，滑石粉的質量分數為5%的PP材料的比強度，繼續增加滑石粉的質量分數，反而降低材料的比強度。因此，少量的滑石粉填充有利于提高PP材料發泡后的力學性能。  

相比于純PP材料，滑石粉的質量分數為5%的PP復合材料發泡后泡孔形狀規則，均勻致密，無泡孔合并和塌陷等現象。質量分數為5%的滑石粉加入到PP基體中，起到熱點成核作用。隨著滑石粉的質量分數進一步增大，滑石粉之間發生團聚，異相成核作用減小，后者對發泡體系的影響比前者的大，因而泡孔塌陷現象嚴重，泡孔稀疏。

這主要是因為滑石粉的成核作用明顯，泡孔數量增加，若相鄰泡孔尺寸相近，在界面張力的作用下趨于合并；若尺寸相差較大，由于泡孔內氣體壓力的不同，泡孔間的熔體薄膜破裂，泡孔合并。

隨著滑石粉的質量分數進一步增大至10%，滑石粉之間發生團聚，成核點減少，異相成核作用減小，后者對發泡體系的影響比前者的大，因而泡孔的平均直徑反而增大，泡孔數量降低；繼續增加滑石粉的質量分數至20%時，泡孔直徑有所降低，泡孔數量增加。雖然高達20%的滑石粉的質量分數會發生團聚，但是此時成核點數量也會增加，異相成核對該發泡體系的影響比較大，此時泡孔直徑降低，泡孔數量增加。

• 小結

（1）滑石粉對PP材料的發泡具有異相成核作用，當滑石粉的質量分數為5%時，獲得泡孔細小、均勻且致密的微發泡材料。隨著滑石粉的質量分數增加，由于滑石粉在基體中的分散性較差，產生團聚，從而泡孔直徑增大、數量降低。

（2）PP材料發泡后各項力學性能均降低，但滑石粉的質量分數為5%時，PP材料微發泡后力學性能下降，其中比彎曲強度基本接近未發泡材料的。

2.聚乙烯樹脂（PE）

滑石是天然硅酸鎂，它獨特的微鱗片狀結構，具有一定的抗水性和高度的化學惰性，因此有良好的耐化學腐蝕性和滑動性。用它填充聚乙烯可作為工程塑料，有良好的耐化學腐蝕性和流動性。用它填充聚乙烯能夠提高以下性能：提高韌度、撓曲模量和扭曲模量；提高撓曲強度；降低在常溫和高溫下下蠕變傾向；提高熱變溫度及尺寸穩定性；改善變形和翹曲，同時亦有較低的熱膨脹系數；改進導熱性；提高模塑件的表面硬度及光潔度；提高聚乙烯的機械強度。

3.ABS樹脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）

ABS樹脂是無定形聚合物，具有聚苯乙烯那樣優良的成型加工性；它具有良好的抗沖擊強度，耐低溫性能好，拉伸強度高耐蠕變性能好。為了提升ABS現有的使用性能，人們對ABS改性的研究的開展。比如ABS與PVC共混制造的汽車儀板吸塑片、ABS與PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮，不但強度高、韌性大而且能夠保持表面花紋的耐久性。

這種共混材料加超細碳酸鈣或超細滑石粉進行填充，能夠顯著的提高共混材料的缺口沖擊強度和耐撕裂強度，比如：添加超細滑石粉或碳酸鈣5-15%，缺口沖擊強度可提高2-4倍。由于ABS是無定型聚合物具有容納較多填料的功能。其中添加超細滑石粉既能顯著地提高ABS原存的性能，又能降低成本。

4.聚苯乙烯樹脂（PS）

  未改性的通用級聚苯乙烯是無定形聚合物，它硬而脆，但它具有良好的電性能、耐老化性能和高的尺寸穩定性，缺點是脆性高，對環境應力開裂敏感。添加超細滑石粉能夠提高沖擊韌性，調節流變性，擾曲模量顯著提高，抗張屈服強度也有提高。例如：添加40%超細滑石粉或滑石粉母料，擾曲模量從23800kg/cm2增加58800kg/cm2，抗張度從336kg/cm2提高到385kg/cm2。

5.尼龍樹脂（PA）

  對尼龍（聚酰胺），在工業上特別注意利用這種塑料的韌性和耐磨性。尼龍一般是硬的，類似角質，具有良好的耐磨性和高的尺寸穩定性。這些性能都可以通過填充劑或增強劑加以進一步提高。

• PA66的硬度、勁度、耐磨性和熱變形溫度在尼龍；

• PA6以其較高的韌性著稱；

• PA610吸水性較低，從而尺寸穩定性也較高；

• PA11沖擊強度在尼龍。

在各種填料中，層狀結構的滑石粉能提高尼龍原有的好性能，改進耐磨性為重要。與金屬相比未填充改性尼龍彈性模量低，拉伸和蠕變強度低，力學性能與溫度有明顯的依賴關系，分子上含有吸水基因胺基，吸水率高，制品在使用時易吸水膨脹變形，加工成型時冷卻快結晶不完全，在使用時還在結晶，這就導致制品變形，甚至開裂。

尼龍的上述缺點，添加超細滑石粉能夠有很大的改善，滑石粉有成核劑的作用，添加后能夠提高尼龍的結晶速率，增大結晶度。因此特別能夠提高尼龍的韌度、機械強度、硬度、熱穩定性、尺寸穩定性，改進制品表面質量和變形行為，對于吸潮性、電性能和化學性能也有好的影響。

6.聚氯乙烯樹脂（PVC）

用普通粉體填充聚氯乙烯已經非常普遍地在使用，如制造硬聚氯乙烯管材，填充碳酸鈣量可以達到40%，但是聚氯乙烯的抗張強度和沖擊強度都要降低；如果添加平均顆粒在5微米即2000目的滑石粉，添加到40-45%體積份數時，可以發現材料的屈服強度甚至高于原來的斷裂強度，對聚氯乙烯體系有明顯的增強作用。對于沖擊強度，添加超細滑石粉，無缺口沖擊強度在15%重量份內基本上不降低，缺口沖擊強度有所降低，對于擾曲模量，能夠顯著增加。超細粉體對于添加增韌性劑的聚氯乙烯體系，如PVC/CPE、PVC/ABS體系，則具有十分顯著的補強作用。

7.其他樹脂

• 在含氟聚合物中如聚四氟乙烯，添加滑石粉能夠改進蠕變強度、耐磨性、韌度、導熱性、壓縮強度、硬度、蠕變傾向和在高溫下的熱變形性；

• 在聚甲醛中添加滑石粉填充劑，可以使其本身韌度進一步提高；

• 在聚碳酸酯中添加超細目滑石粉，可以提高韌度；

• 在聚苯硫醚中添加超細目滑石粉，可以獲得較好的加工性，較低的收縮，脫模尺寸精確。

8.滑石粉對SEBS（彈性體）

滑石粉對SEBS為基材的TPE熱塑性彈性體性能的影響有時候也不一定要用鈣粉作為填料，滑石粉也可以作為TPE熱塑性彈性體的基材之一；滑石粉與其它填料相比，它的主要特點是：白度好，能適當增加共混粒料的流動性。在確定某一粒料的基本配方的條件下，即SEBS YH-503 100份，粉料PP 40份，白油（26#  @TPE白油-何 ） 200份，改變滑石粉的加入量，隨著滑石粉加入量的增加，共混粒料的性能基本保持不變，變形逐漸變小，拉伸強度在滑石粉加入量增加到40份下降比較明顯。

 

四、滑石粉在制品中的作用

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滑石粉主要應用于薄膜、中空類制品、汽車零部件、家電零部件、管材等領域，在不同的領域，發揮著不一樣的能力。在薄膜中，起保溫阻隔；在中空類制品中，提高制品剛度，降低收縮率等；在汽車零部件中，提高強度，改善抗蠕變性能等；在家電零部件中，改善家電產品的質量及外觀；在管材、板材中，提高尺寸穩定性，耐爆破能力。

1. 薄膜類制品

滑石粉在薄膜中對7--25μm的波長輻射有一定的屏蔽作用，這樣可使白天所積蓄的熱量在夜間以紅外線的形式向外界散失受到阻隔，從而達到棚內保溫的作用。滑石粉還可以提高薄膜的力學性能，如：拉伸強度、彎曲強度和剛性等均有所提高。還可以使薄膜的外觀更加色彩艷麗，呈珍珠狀，手感性也有改善。

2.中空類制品

有些中空制品在添加CaCO3母料時，可降低生產成本，但制品的物理性能有所下降，特別在盛放酸類物質時，易受到侵蝕，影響使用性能。在塑料中空制品中添加適量的滑石粉，可降低生產成本，減小制品收縮率，改善制品剛度，提高制品使用壽命。

3.汽車零部件及航空、軍工零部件

滑石粉在汽車塑料零部件中應用早，用量，主要有保險杠、儀表盤飾件、內裝飾面板、風扇罩、加熱器罩、管類、隔熱板及各種塑料零件等，滑石粉可提高制品的沖擊強度，改善高溫下的抗蠕變性能，降低模塑收縮率，賦予制件表面質量更加優良，外觀更加華麗，觸摸感更適宜。滑石是一種常見的硅酸鹽礦物，滑石的片狀結構對塑料材料的剛性和高溫下的抗蠕變性帶來正面影響，使其可以作為增強性填料。滑石粉對聚丙烯材料有很好的增強作用，同時能提高聚丙烯的尺寸穩定性，耐熱性等。在滑石填充PP汽車材料應用中，其片狀結構有利于協調剛性和沖擊韌性的平衡。

目前，在飛機、航空、航天、軍工等工業中，滑石粉的耐化學性、高低溫穩定性及優異的機械性能都得到了認可，應用于軍工包裝箱、醫藥箱、機械裝飾件等產品，還可用于密封襯墊、內裝飾件等部件，可改善和提高部件的隔熱、保溫、隔音性能，減輕重量。

4.家電零部件

滑石粉不但可降低家電零配件的生產成本，還能改善家電產品的質量及外觀，特別是在耐老化、防曬、褪色、隔熱、保溫、阻燃、隔音減重及改善產品特殊功能方面，有著不可替代的優勢和特性。

5.管材、板材類制品

滑石粉可提高管材的耐爆破壓力，特別是環剛度是制約大型塑料管材的重要指標，在加入一定量滑石粉后，可明顯提高塑料管材的環剛度，提高制品尺寸穩定性。但是，大量的滑石粉會影響塑料管件的熔融聯接。塑料板材是近幾年發展較快的產品，滑石粉可提高板材的挺括性、阻燃性及化學穩定性。在鋁-塑-鋁裝飾板材中加入滑石粉后，可明顯降低產品生產成本，改善產品的隔熱、隔音效果，提高產品的實用性和力學性。

 

五、主要產地

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我們國內家族的根據地，廣布于15省自治區，主要分布在遼寧、山東、廣西、江西、青海五省（區），儲量之和占全國資源總量95%。目前我國探明的滑石粉主要分布在廣西桂林一帶、山東棲霞、萊州膠東半島、遼寧海城地區等。

由于礦源不同，滑石的性能結構不同，經過對比應用試驗，廣西的滑石透明性好，加工性能優異。山東膠州半島的滑石粉SiO2含量較低，白度好，但透明性差。遼寧海城的滑石粉礦產資源豐富，價格適中，品種較多。但滑石粉的品種很多，礦源不同，加工技術也有差異，在選擇滑石粉時一定要根據用途不同，選擇不同規格、不同指標的滑石粉。滑石粉中的SiO2含量對滑石粉的性能有影響。

①遼寧滑石——粉紅塊、高白度

遼寧地區礦石以粉色、白色、灰白色、青灰色塊滑石為主，次為片狀滑石，主要分布在海城、本溪、大石橋、桓仁、岫巖、寬甸、鳳城等市縣。

海城是主要的滑石粉生產區，較具滑石粉生產廠家有北海集團（年產100萬噸）、艾海集團（年產50萬噸）和東宇化礦集團（年產50萬噸）等等。

② 山東滑石—白色、煙色塊，高白度

山東滑石主要分布在平度、萊州、棲霞等市縣，均屬碳酸巖型滑石礦床。石以白、灰白、淺綠、灰綠塊滑石為主，次為片狀滑石，部分為粉末狀滑石和黑滑石，致密細膩的白色、灰白色純滑石。平度是主要的滑石粉生產地區。

③ 廣西滑石——灰白、淡綠軟滑石

廣西滑石主要分布在龍勝、上林、環江等縣，礦石以灰白、淡綠、灰綠塊狀、片狀軟滑石為主，其次為“灰綠色滑石”。較具滑石粉生產廠家有桂林桂廣滑石開發有限公司、廣西龍廣滑石開發股份有限公司、廣西龍勝華美滑石開發有限公司等等。

④ 江西滑石——沉積粘土型黑滑石

江西滑石主要分布在于都、廣豐、高安等地，礦石為灰色、紫灰色、黑色，土狀。廣豐是主要的滑石粉生產基地。

⑤ 青海滑石——共生滑石礦

青海滑石主要有兩個礦床，一是茫崖特大型纖維蛇紋石石棉——滑石共生礦床，二是祁連小型滑石——菱鎂礦共生礦床。目前開發利用程度較低。

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