无机粉体材料在塑料薄膜中的应用

    ■文/张 熙

   无机粉体材料加入到塑料薄膜中不仅可以降低塑料制品原材料成本，而且在科学、合理使用的前提下，在保障必要的力学性能的同时，还可以在光学性能、缓释功能、环保效应等方面起到明显的改性作用。但同时也存在一些问题，需要引起我们的高度重视。

   一是增重问题。非金属矿物的密度比合成树脂大很多，通常都要大两三倍。尽管矿物填料在质量上一比一地代替了基体塑料，但它所占有的体积仅为同样质量的基体塑料的几分之一，如果矿物填料的颗粒与基体树脂紧密接触，没有空隙的话，那么这种体积上的差别将直接影响到以面积或长度计量的塑料材料及制品的数量，因为注塑成型的模具型腔的容积是一定的，同样质量的熔体如果体积不同，所能成型的注塑制品的数量就会减少，结果在使用填料降低制品成本、增加经济效益的同时，出现了因长度、面积、制品个数减少的负面效应。

   二是磨损问题。塑料加工所使用机械设备中，与物料相接触的部件，如螺筒、螺杆、机头、模具等，大多是用氮化钢制作，其表面的维氏硬度约800～900。如果非矿粉材料的硬度与之接近甚至更硬，加之粉体颗粒本身的棱棱角角，会给所接触的金属表面造成严重磨损。机械设备的提前损坏乃至报废，将会使廉价非矿粉体带来的经济利益茫然无存，甚至得不偿失。

   三是老化问题。加入无机粉体材料的聚乙烯薄膜存在一定的易老化问题，如果从可环境消纳的角度看，是有利的，但从农用地膜的角度看是不利的。

   四是透光度问题。大家都认为无机粉体材料加入到聚乙烯中，其透光度要受到很大影响，既使材料性能能够满足使用要求，但对于农膜和地膜来说，良好的透光度仍然是能否大量使用无机粉体材料的前提条件。填充PE薄膜的透光性好坏主要取决于填料颗粒大小和这种无机粉体材料与基体塑料折光率的差异。因此，加有少量碳酸钙就显现出不透明是自然的。而要想使大量碳酸钙颗粒都呈现纳米尺度的分散也是不可能的。滑石粉的折光率与PE塑料更接近些，因此只要能分散开来，其填充PE薄膜就可以有比碳酸钙更好的透光性。

   无机粉体材料在塑料薄膜中的应用已经取得了显著成绩。由于农用塑料薄膜，无论是地膜，还是棚膜，大都使用聚乙烯树脂，因此，研究探讨各种无机粉体对PE塑料性能的影响就显得十分重要。我们不奢望农用地膜大量使用无机粉体材料，但热切希望从可持续发展的战略高度，从塑料产业与环境生态保护协调发展的角度，从企业通过技术创新提高产品市场竞争力的角度，我们大家应该共同努力开辟出无机粉体材料在农用地膜中应用的新天地来。建设创新型国家就是要进一步解放思想，做出过去不能做或做不到的事情来。农用地膜和其它农用塑料直接关系到我国农业的增产、农民的增收，关系到社会主义新农村的建设，把质优价廉、功能翻新的塑料制品送到农民手中是我们塑料行业从业人员和广大科技人员义不容辞的责任。

    （作者单位：新疆产品质量监督检验研究院）

    《中国质量技术监督》2012年7月刊