滑石的特性以及在塑料中的应用

滑石的特性以及在塑料中的应用

滑石是一种有特点的非金属矿物，作为一般填料和功能性填料广泛应用于造纸、塑料、涂料、陶瓷等行业。世界上没有两块完全相同的滑石, 多样性和复杂性是滑石产品的一个显著特点。本文对滑石的基本性质、世界的储量、生产情况进行了阐述。在此基础上对应用于塑料工业的滑石质量要求进行了介绍。

    一、滑石的基本性质

    滑石的分子式为mg3si4o10(oh)2 ，化学名称：水合偏硅酸镁，单斜晶系。纯滑石的理论组成：sio2 63.47%，mgo31.68%，h2o4.75%。它的基本结构单元是两层由硅原子和氧原子构成的四面体夹着一层由镁原子、氧原子和羟基构成的八面体。（图1）。这种基本结构单元的表面不包含羟基和其它活泼离子，因此滑石憎水并且化学性质不活泼。滑石不溶于弱酸、弱碱和水，不燃烧，不导电。虽然滑石的化学性质不活泼，它却对某些有机物有很强的亲和性，也就是说它是亲油性的。温度在700 -900℃时，滑石逐渐失去羟基（或结构水）；1000-1200℃时；生成高温β-顽火辉石；1250-1350℃时，生成α-斜顽火辉石，熔点为1557℃。矿物集合体通常呈片状或致密块状，颜色呈白色、灰色、粉色、黑色等。纯滑石有油脂光泽、滑腻感。莫氏硬度为 1，[001]解理极完全，密度2.75。 

图2 滑石的微观结构  多样性和复杂性是滑石产品的一个显著特点。世界上找不出两块完全相同的滑石。确切地说，“滑石”一 词能用来描述很宽范围内的一系列产品，它们在纯度、形态及应用后所表现出来的性质上都有不同之处。自然界中的纯滑石很少见，一般伴有相关的其它的矿物。最 常见的就是绿泥石、菱镁石和白云石。有的矿体含有少量石英、透闪石或蛇纹石。杂质矿物的种类及数量决定了工业产品的性质、从而也就决定了滑石的功能。

                 
    虽然自然界中的滑石多彩多样，但都有表1所示的四个共性，即：稳定性、低硬度、层状结构、亲油疏水[3]。 自然界中的矿物很少能有像滑石这样把如此多的优点集于一身。滑石本身的特点决定了他是一种不可多得的功能性填料。在众多应用中，滑石不但能起到一般填料的 作用降低产品成本，而且能显著增强这些产品的诸多性能。这使滑石作为填料，广泛地应用于造纸、塑料、油漆、陶瓷、化妆品、医药、橡胶、农产品、肥料等行业 中。

表1   滑石的四个共性

    二、滑石的储量和生产情况

     世界滑石的远景储量在20亿吨以上，探明储量约8亿吨，遍及40余个国家。储量较大的国家有：中国、美国、俄罗斯、法国、芬兰、印度、澳大利亚。世界上已发现的滑石矿床共有250座，其中有80座正在开采。在这80座中有40座的年产量在5000吨以上。世界滑石目前的年产量约500万吨，各国的产量如表2所示：

表2   世界各国的滑石产量，万吨

世界上最主要的滑石生产企业有：

l         talc de luzenac

l         mondo minerals

l         imifabi s.p.a

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