滑石粉作为一种添加剂、改质剂或填料，已广泛用于造纸、油漆、涂料、陶瓷、化工、日化、塑料、橡胶、食品、医药等行业。滑石具有质地柔软、磨耗低、光泽度高、吸油值小、透明性好等优点。滑石粉拥有四大特长：增强，保温、阻隔，成核，耐老化。这也是滑石粉为什么能在众多填料中能脱颖而出的原因。
主要内容：
一、 滑石粉的性能解析
二、塑料选择滑石粉的九大要素
三、 滑石粉的在改性塑料中应用
现代工业制造；如造纸，造纸施胶普遍要添加10%—20%的滑石粉，在高档铜板纸中，高岭土（或碳酸钙）滑石粉的添加量高达40%。又如塑料制品，改性滑石粉的添加量，根据产品要求的不同可高达30%—50%。在一些PVC产品的添加量已高达70%。滑石粉在塑料、橡胶、电子、电缆、油漆、涂料、磨料、药品、化妆品、陶瓷、建材、食品加工和家用电器方面用量极大。
一、滑石粉的性能解析
1.增强
增强滑石对塑料产品显著的增强作用主要来自于其独特的微观片状结构。加工后的滑石粉，片状结构保持的越完整，其增强效果越明显。较大的径厚比（片状颗粒平均直径与其厚度之比）可提高塑料制品的刚性、冲击强度、弯曲模量和热稳定性。如，保险杆、汽车内饰件等。
2.保温、阻隔
保温、阻隔高品质超微细滑石粉成片状结构，用于塑料制品时，可均匀的成层叠状分散在树脂中。如同水泥制品中嵌入的金属结构网，能够在保持塑料的自身优点外，形成力学性能优异的增强支撑形态，可提高塑料制品的物理性能，还具有明显的保温、阻隔作用。
3.成核
滑石的滑腻感十分明显，加入滑石粉的塑料开口性明显改善，还可以改善薄膜的防粘连性。当超微细的滑石粉（1μm以下）均匀分散在塑料基体之中时，能起到成核剂的作用，如在PET塑料中就起到成核剂的作用。
4.耐老化
滑石和云母、高岭土等含硅（Si）的矿物都具有红外线和紫外线的阻隔性，在塑料制品中具有明显保温、耐老化等效果。
二、塑料选择滑石粉的九大要素
1.高纯度
滑石粉的纯度越高，其增强的效果越好。滑石粉中的其他矿物杂质，金属类矿物 (特别是铁) 对塑料的抗老化性有十分明显的影响。
2.结构
滑石粉通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体。由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的润滑性。高品质超微细滑石粉成片状结构，用于塑料制品时，可均匀的成层叠状分散在树脂中，与树脂有较好的相容性和力学性能的互补性。如同水泥制品中嵌入的金属结构网，能够在保持塑料的自身优点外，形成力学性能优异的增强支撑形态，可提高塑料制品的物理性能，还具有明显的保温、阻隔作用，在降低生产成本的同时，可改善塑料制品的物理性能。
3.湿白度和色相
滑石粉和塑料混炼后使塑料的颜色或多或少地发生变化。深色塑料产品对加入的滑石粉白度没有太高的要求。但为使浅色产品有比较好的颜色，滑石粉要有较高的湿白度和适宜的色相。
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标，滑石粉中硅含量越高，滑石的纯度越高，应用效果也好，价格也越高。客户需根据不同的塑料制品性能要求来选择滑石粉，如在农用薄膜中加入的滑石粉硅含量应高些，粒径小、粒度分布窄，才能使薄膜的透光率好、薄膜的拉伸强度、抗穿刺性等指标都有提高。
5.颜色
未加工的滑石粉原矿之颜色彼此不同，可为白色、灰色、浅红色、粉色、浅蓝色、浅绿色等多种颜色。
6.表面性质
滑石粉随其来源不同而呈现不同的表面性质。比表面积和吸油率在很大程度上决定于矿产资源和产品细度。
7.水分
滑石粉的结构形态决定了它的特性，滑石粉虽然呈憎水性，但由于其颗粒形状边沿的不规则性，既有结构水，又含有结晶水，所以滑石粉的水分比碳酸钙要大，水分极易影响塑料的性能，所以去除滑石粉的水分和干燥处理工艺应引起高度重视。
8.静电
滑石粉呈层状结构，比表面积大，颗粒形状的不规则性和表面的凸凹形态使它的摩擦因数大、易产生静电，造成微小颗粒之间的凝聚难以分散，影响应用效果。
9.流动性
在挤出过程中，滑石粉的片状结构比其他颗粒状无机材料流动性差，分散困难，主机螺杆扭矩大，所以较好的活化包覆是克服这些问题的关键。
三、滑石粉的在改性塑料中应用
现在我们重点介绍滑石粉在塑料行业中的应用。滑石粉的加入可改变塑料的多种性能，如成型收缩率、表面硬度、弯曲模量、拉伸强度、冲击强度、热变型温度、成型工艺及产品尺寸稳定性等；超细目滑石粉添加到塑料里，可显着提高塑料制品的刚性和耐蠕变性、硬度和耐表面划伤性、耐热性和热变形温度；相当细度的滑石粉亦能提高塑料制品的冲击强度，并且添加后还具有润滑作用，能起流动促进作用，提高塑料的加工工艺性，它还有一个显著的特点，就是具有成核剂的作用。上海创宇化工新材料有限公司的多款滑石粉都适合在塑料中使用。
1.聚丙烯树脂（PP）
滑石粉常用于填充聚丙烯。滑石粉具有薄片构型的片状结构特征。因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中，加入超细滑石粉不但能够显着的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、电绝缘性、尺寸稳定性，还可以提高聚丙烯的冲击强度。
聚丙烯（PP）/滑石粉以其价廉、力学性能优异等优点在车用塑料中广泛应用。但该材料还存在一些不足之处，如密度大，这不利于汽车轻量化。微发泡PP/滑石粉材料不但具有复合材料的优异性能，而且密度下降，质量减轻。
PP/滑石粉母粒
采用同向双螺杆挤出机挤出造粒，工艺参数：螺杆转速140r/min，喂料速率1.2-1.5r/min，挤出加热区温度160-188℃。
微发泡PP/滑石粉复合材料
PP/滑石粉母粒、发泡剂母粒在注塑机中二次开模成型，制备符合测试标准的哑铃型样条。注射温度175℃，注射速率95%，注射压力500kPa。
微发泡复合材料的力学性能
通过上述材料比强度的分析，材料发泡后，滑石粉的质量分数为5%的PP材料的比强度最高，继续增加滑石粉的质量分数，反而降低材料的比强度。因此，少量的滑石粉填充有利于提高PP材料发泡后的力学性能。
微发泡复合材料的泡孔结构
图 3微发泡滑石粉填充PP复合材料的光学显微镜照片滑石粉的质量分数：a 0%、b 5%、c 10%、d 20%
这主要是因为滑石粉的成核作用明显，泡孔数量增加，若相邻泡孔尺寸相近，在界面张力的作用下趋于合并；若尺寸相差较大，由于泡孔内气体压力的不同，泡孔间的熔体薄膜破裂，泡孔合并。
微发泡复合材料的泡孔直径和数量
滑石粉的质量分数为5%的PP材料的泡孔平均直径最小，为73μm，同时泡孔数量最多，达132个。这是因为在PP基体中加入滑石粉后，滑石粉粒子起到了热点成核作用，泡孔数量增加，泡孔直径减小。
小结
（1）滑石粉对PP材料的发泡具有异相成核作用，当滑石粉的质量分数为5%时，获得泡孔细小、均匀且致密的微发泡材料。随着滑石粉的质量分数增加，由于滑石粉在基体中的分散性较差，产生团聚，从而泡孔直径增大、数量降低。（2）PP材料发泡后各项力学性能均降低，但滑石粉的质量分数为5%时，PP材料微发泡后力学性能下降最低，其中比弯曲强度基本接近未发泡材料的。
2.聚乙烯树脂（PE）
滑石是天然硅酸镁，它独特的微鳞片状结构，具有一定的抗水性和高度的化学惰性，因此有良好的耐化学腐蚀性和滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料，有良好的耐化学腐蚀性和流动性。用它填充聚乙烯能够提高以下性能：提高韧度。
3.聚苯乙烯树脂（PS）
未改性的通用级聚苯乙烯是无定形聚合物，它硬而脆，但它具有良好的电性能、耐老化性能和高的尺寸稳定性，缺点是脆性高，对环境应力开裂敏感。添加超细滑石粉能够提高冲击韧性，调节流变性，扰曲模量显着提高，抗张屈服强度也有提高。
4.尼龙树脂（PA）
对尼龙（聚酰胺），在工业上特别注意利用这种塑料的韧性和耐磨性。尼龙一般是硬的，类似角质，具有良好的耐磨性和高的尺寸稳定性。这些性能都可以通过填充剂或增强剂加以进一步提高。
(0)
