硫酸鈣晶須應(yīng)用前景光明
　　硫酸鈣晶須又稱(chēng)石膏晶須，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、韌性好、強(qiáng)度高、阻燃性強(qiáng)、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格僅為碳化硅晶須的200～300分之一，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)生石膏資源豐富，以生石膏為原料合成硫酸鈣晶須，既為復(fù)合材料及其他相關(guān)工業(yè)提供了性能優(yōu)良的新型材料，又為生石膏的深加工開(kāi)辟了新途徑。
　　性能與特點(diǎn)
　　硫酸鈣晶須集無(wú)機(jī)填料和增強(qiáng)纖維優(yōu)勢(shì)于一身，應(yīng)用于制品中呈現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。
　　1．在薄壁制品中添加的優(yōu)勢(shì)
　　除了可改善其他性能外，單從薄壁制品加工的形狀和尺寸的幾何精度而言，硫酸鈣晶須較玻璃纖維更具優(yōu)勢(shì)。添加纖維的長(zhǎng)徑比適中，長(zhǎng)度和直徑越小，對(duì)薄壁制品的質(zhì)量影響就越小。例如添加了長(zhǎng)度為50～200μm、直徑1～4μm的硫酸鈣晶須的聚四氟乙烯片材，在外觀(guān)上比添加玻璃纖維更加精細(xì)。
　　2．尺寸穩(wěn)定性好
　　硫酸鈣晶須添加到相關(guān)制品中，在微觀(guān)上改變制品的同時(shí)，也使得制品顯示各向同性，使其在各種環(huán)境中的縱向和橫向收縮率差異較小，從而保證制品尺寸和外形的精密度。
　　3．提高制品的表面光潔度
　　由于硫酸鈣晶須表現(xiàn)為纖維增強(qiáng)，雖長(zhǎng)徑比較大，但尺寸很小，用來(lái)增強(qiáng)制品時(shí)比長(zhǎng)纖維增強(qiáng)制品更加光澤、平整。
　　4．提高制品的耐熱溫度
　　硫酸鈣晶須具有無(wú)機(jī)填料的熱均勻性，在900℃時(shí)仍能保持其原有的機(jī)械性能，將其添加到制品中能顯著地提高制品的耐熱溫度。如奇美757的ABS材料基體熱變形溫度為84℃，經(jīng)硫酸鈣晶須增強(qiáng)后熱變形溫度升至90℃；對(duì)PP母粒，通過(guò)加入硫酸鈣晶須增強(qiáng)，可將其熱變形溫度從81.73℃提高到118.64℃。
　　5．減少對(duì)設(shè)備的磨損
　　利用高表面硬度和剛度的玻璃纖維增強(qiáng)聚合物時(shí)，混合設(shè)備會(huì)受到相當(dāng)嚴(yán)重的磨損。而用無(wú)水硫酸鈣對(duì)聚合物增強(qiáng)時(shí)卻不會(huì)造成設(shè)備磨損，因?yàn)榱蛩徕}晶須不僅表面硬度比較低，而且具有細(xì)微的結(jié)構(gòu)和良好的流動(dòng)性。因而硫酸鈣晶須還可替代石棉，作無(wú)石棉的摩擦材料。
　　6．增韌和增強(qiáng)
　　硫酸鈣晶須是一種短纖維，對(duì)制品有增強(qiáng)的性能。添加到制品中時(shí)，采用不同規(guī)格的晶須和不同的添加工藝，能達(dá)到不同的增韌、增強(qiáng)效果，如增韌PP時(shí)，可使其缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到162J/m。
　　7．提高模具的充滿(mǎn)程度
　　在纖維增強(qiáng)壓鑄、澆鑄成型時(shí)，添加硫酸鈣晶須比添加其他纖維有更好的流動(dòng)性，能充滿(mǎn)整個(gè)模具，使制品尺寸更加精確，提高成材率。
　　另外，硫酸鈣晶須還可提高制品介電性能，用于電子、電器及家電零部件中；添加了硫酸鈣晶須的聚四氟乙烯、聚氨酯、PP、ABS的熔融指數(shù)和基體相當(dāng)，并且可根據(jù)具體要求進(jìn)行調(diào)節(jié)；硫酸鈣晶須無(wú)毒，可用于食品的過(guò)濾。
　　應(yīng)用潛力
　　目前硫酸鈣晶須主要用于塑料、橡膠增強(qiáng)劑和摩擦片。
　　1.造紙?jiān)?br />　　硫酸鈣晶須是很好的造紙?jiān)?，長(zhǎng)徑比≥100的晶須，可代替部分或大部分紙漿（50%～70%）制造特種石膏紙；長(zhǎng)徑比≤50的晶須可作紙張的高級(jí)填料（15%～20%），可大大增加紙的產(chǎn)量，既降低了木材（木漿）消耗，又減少造紙廠(chǎng)中廢水的排放。目前全國(guó)年消耗紙張30M～40Mt，僅按添加量1%計(jì)算，每年將有30萬(wàn)～40萬(wàn)t的硫酸鈣晶須需求量。但目前硫酸鈣晶須在造紙方面的應(yīng)用還在中試階段，工藝尚不成熟。
　　2.復(fù)合材料增強(qiáng)
　　硫酸鈣晶須適合作為塑料、橡膠、聚氨酯、金屬及陶瓷的增強(qiáng)組分。在塑料中加入硫酸鈣晶須后，可提高材料的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性及尺寸穩(wěn)定性。
　　分別用硫酸鈣晶須和斜方晶體結(jié)構(gòu)的硫酸鈣硬石膏粉作為聚丙烯酸酯薄膜的增強(qiáng)劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，后者對(duì)性能無(wú)改進(jìn)，而加入18%的硫酸鈣晶須與無(wú)填料的對(duì)照物相比較，抗張強(qiáng)度幾乎增強(qiáng)了1倍，模量增加了5倍之多。
　　PA6經(jīng)硫酸鈣晶須增強(qiáng)后，其抗張強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度及熱畸變溫度均有顯著提高，結(jié)果見(jiàn)表3。
　　3.摩擦材料
　　由于石棉粉塵會(huì)引起肺、支氣管等疾病，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已禁止在摩擦材料特別是轎車(chē)摩擦片中使用石棉，我國(guó)也將減少石棉在摩擦材料中的用量。無(wú)水硫酸鈣晶須無(wú)毒，適合作為石棉的代用品，并且可提高摩擦材料的摩擦系數(shù)、穩(wěn)定性及耐磨性。
　　含無(wú)水硫酸鈣晶須的摩擦材料性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)在100～200℃溫度范圍內(nèi)變化不大，而且實(shí)測(cè)的磨損率遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)值。
　　4.環(huán)境工程
　　硫酸鈣晶須可用于環(huán)境工程方面，因其具有較大的比表面積，可用于過(guò)濾材料中除去廢氣及廢水中的有害雜質(zhì)。
　　硫酸鈣晶須還可用于瀝青填料及增強(qiáng)劑，對(duì)提高瀝青的軟化溫度有著決定性的作用；加入硫酸鈣晶須的涂料和油漆附著能力強(qiáng)、耐溫、絕緣性好。
　　硫酸鈣晶須的性能優(yōu)良，且具有極好的性?xún)r(jià)比，屬于高性能、高附加值的石膏系列產(chǎn)品，市場(chǎng)潛力巨大。
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