無機(jī)粉體材料在塑料薄膜中的應(yīng)用

■文/張 熙

無機(jī)粉體材料加入到塑料薄膜中不僅可以降低塑料制品原材料成本，而且在科學(xué)、合理使用的前提下，在保障必要的力學(xué)性能的同時，還可以在光學(xué)性能、緩釋功能、環(huán)保效應(yīng)等方面起到明顯的改性作用。但同時也存在一些問題，需要引起我們的高度重視。

一是增重問題。非金屬礦物的密度比合成樹脂大很多，通常都要大兩三倍。盡管礦物填料在質(zhì)量上一比一地代替了基體塑料，但它所占有的體積僅為同樣質(zhì)量的基體塑料的幾分之一，如果礦物填料的顆粒與基體樹脂緊密接觸，沒有空隙的話，那么這種體積上的差別將直接影響到以面積或長度計量的塑料材料及制品的數(shù)量，因為注塑成型的模具型腔的容積是一定的，同樣質(zhì)量的熔體如果體積不同，所能成型的注塑制品的數(shù)量就會減少，結(jié)果在使用填料降低制品成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的同時，出現(xiàn)了因長度、面積、制品個數(shù)減少的負(fù)面效應(yīng)。

二是磨損問題。塑料加工所使用機(jī)械設(shè)備中，與物料相接觸的部件，如螺筒、螺桿、機(jī)頭、模具等，大多是用氮化鋼制作，其表面的維氏硬度約800～900。如果非礦粉材料的硬度與之接近甚至更硬，加之粉體顆粒本身的棱棱角角，會給所接觸的金屬表面造成嚴(yán)重磨損。機(jī)械設(shè)備的提前損壞乃至報廢，將會使廉價非礦粉體帶來的經(jīng)濟(jì)利益茫然無存，甚至得不償失。

三是老化問題。加入無機(jī)粉體材料的聚乙烯薄膜存在一定的易老化問題，如果從可環(huán)境消納的角度看，是有利的，但從農(nóng)用地膜的角度看是不利的。

四是透光度問題。大家都認(rèn)為無機(jī)粉體材料加入到聚乙烯中，其透光度要受到很大影響，既使材料性能能夠滿足使用要求，但對于農(nóng)膜和地膜來說，良好的透光度仍然是能否大量使用無機(jī)粉體材料的前提條件。填充PE薄膜的透光性好壞主要取決于填料顆粒大小和這種無機(jī)粉體材料與基體塑料折光率的差異。因此，加有少量碳酸鈣就顯現(xiàn)出不透明是自然的。而要想使大量碳酸鈣顆粒都呈現(xiàn)納米尺度的分散也是不可能的。滑石粉的折光率與PE塑料更接近些，因此只要能分散開來，其填充PE薄膜就可以有比碳酸鈣更好的透光性。

無機(jī)粉體材料在塑料薄膜中的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著成績。由于農(nóng)用塑料薄膜，無論是地膜，還是棚膜，大都使用聚乙烯樹脂，因此，研究探討各種無機(jī)粉體對PE塑料性能的影響就顯得十分重要。我們不奢望農(nóng)用地膜大量使用無機(jī)粉體材料，但熱切希望從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，從塑料產(chǎn)業(yè)與環(huán)境生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的角度，從企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新提高產(chǎn)品市場競爭力的角度，我們大家應(yīng)該共同努力開辟出無機(jī)粉體材料在農(nóng)用地膜中應(yīng)用的新天地來。建設(shè)創(chuàng)新型國家就是要進(jìn)一步解放思想，做出過去不能做或做不到的事情來。農(nóng)用地膜和其它農(nóng)用塑料直接關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)、農(nóng)民的增收，關(guān)系到社會主義新農(nóng)村的建設(shè)，把質(zhì)優(yōu)價廉、功能翻新的塑料制品送到農(nóng)民手中是我們塑料行業(yè)從業(yè)人員和廣大科技人員義不容辭的責(zé)任。