高岭土做为塑料加工时使用的一种添加剂己有很长历史。由于普通高岭土吸附着大量的水份，在塑料加工温度下会汽化，致使塑料基体中呈现大小不均的孔洞，影响资料的力学性能。因此通常都是将高岭土锻烧后，去除水分再使用，而不是简略地在100°C左右的温度下烘除水分。

　　二十世纪八十年代后期，我国开端强调农用塑料薄膜（农用棚膜和地膜）的功能化，特别是农用棚膜的功能化，即通过添加各种有机或无机的功能性助剂，进步农用棚膜的耐老化才干，延长使用寿命；进步其保温性，促进农作物成长；扭转薄膜外表的极性、克制雾滴的形成；以及将对农作物有害的紫外光或绿光转变为光合作用可以利用的红橙光等，简称为长命、高保温、防雾滴和转光四大功能。农膜的功能化为农作物的稳产和高产做出了宏大奉献，只管功能膜比普通膜的价格要高15%以上，但依然受广阔农民的欢迎，因为总的投入产出比使农民认识到功能膜的价值。

　　由于理解到高岭土具有阻隔红外光的功能，并在军事上有一定的应用。我们于九十年代初停止了高岭土在农膜中做为红外光阻隔剂的钻研，并获得预期成效，于1993年在日本东京举行的国际聚合物加工学会学术报告会上颁布了钻研结果111.钻研结果标明将锻烧高岭土、云母和滑石使用在塑料薄膜中，都有明显的阻隔红外光的作用，有利于进步塑料大棚的保温性，而不含Si元素的碳酸钙就不具有这一功能。

　　与此同时，我国煤系高岭土的开发和应用钻研工作形成热潮。煤系高岭土是我国的珍贵资源，其加工技术逐渐成熟，在造纸、涂料等领域的应用也很成功。在塑料中使用煤系高岭岩粉碎锻烧后的产品，如山西太原八一填料结合厂、河北省平乡县东风塑料厂、北京华盾塑料包装器材公司、河南省焦作市第一塑料厂等，都获得了可喜的成绩。但总的来看，煤系高岭土在塑料工业中的用量还不大，名声也不响，究其起因主要是技术和经济这两方面的因素。我们在开发煤系高岭土的用途并进入塑料工业市场的过程中还需要做几个方面的工作。应当看到农用塑料薄膜是塑料制品的重要品类，如今和未来都将是我国塑料工业的重点开展产品，也是声援农业消费的重要消费资料。我国每年耗用的棚膜达65万吨以上，在第十个五年方案"中，塑料棚膜的年产量还将大幅度进步，预计可抵达一百多万吨，因此，仅农用塑料棚膜就需要使用红外光阻隔剂十万余吨，这无疑为我国煤系高岭土的应用展望出良好的市场前景。

　　1高岭土红外光阻隔剂的使用原理地球上接受到的来自太阳的光其波长98%集中在0.3~3.0Mm范围内，分为紫外光（0.3~0.4um）、可见光（0.4~0.7，um）和红外光（0.7um以上）三大部分，其中，白天供农作物停止光合作用的可见光主要是转化为地球上的热能。夜晚从地球外表向大气层散发热量即能量的90%的主要模式是以7~25m的红外光辐射的，其峰值为11~13rtm用农用塑料薄膜扣成的大棚，主要是使棚内温度远高于棚外，使农作物得以早发芽、早成熟，即使在凛冽的节令里棚内作物也照样可以成长；而普通的不含红外光阻隔剂的聚乙烯薄膜对红外光的阻隔才干很差，缺乏25%，因此，在白天尽管太阳光能透过棚膜将能量留在棚内转化成热能，使棚内温度升高；但在夜间，由于棚膜对红外光阻隔性差，大部分热量仍会以辐射模式散失到棚外。为此，只能加棚膜的厚度，然而这种方法不只对进步阻隔性很有限，而且受膜的本钱的限制也不可无限制地加。惟一的方法就是，将对红外光有阻隔作用的物质加到塑料薄膜中，使红外光辐射到棚膜上时，不能穿透，而又从新反射回棚内，抵达塑料大棚保温的成效。（见）表1不同填料填充聚乙烯塑料薄膜的力学性能薄膜性能煅烧高岭土滑石粉碳酸钙农膜国标GB4455― 94拉伸强度（纵、横向）（MPa）16 6460625660>60注：填料在塑料薄膜中的重量份数为5% 2高岭土红外光阻隔剂使用状况德国CONSTAB聚合物一化学公司，是一家专门从事在农用塑料薄膜中使用的功能性助剂与母料钻研和消费的企业。他们以中国出产的粘土为原料，制成商品牌号为ConstabIR0404Id的红外光阻隔功能性母料，在聚乙烯塑料薄膜中添加7 %这种母料，可使7~14范围内的红外光透过率减少至25%以下121.（见）河北省平乡县东风塑料厂用山西太原产锻烧煤系高岭土，先制成母料，再与聚乙烯塑料按一定比例混合吹塑成膜。此种锻烧高岭土是以煤系高岭土为原料，经隔焰锻烧工艺制成，白度高C>犯％），各种金属氧化物含量低且化学组成稳定，有利于在农膜中使用。所使用的锻烧高岭土的粒径98%在5um以下，其中2Mm以下的占70%.煅烧煤系高岭土添加到聚乙烯塑料中后，填充体系的力学性能优于等同条件下的滑石粉或碳酸钙填充通过扣棚实验标明，相关于滑石粉和碳酸钙填充的农膜用高岭土填充的农膜透光性好，棚内保温成效好，有利于农作物产。

　　山西太原富达填料厂消费的超细锻烧煤系高岭土，是先将黑砂石用雷蒙磨粉碎至400目经沸腾炉脱水、除碳、锻烧，再加水制成泥浆并研磨，经沉淀和烘干而制得，粒欠5um的占929%.此产品参与了由中国农用塑料应用技术学会农用塑料制品分会于1998年停止的六种无机保温剂添加的聚乙烯塑料吹塑薄膜应用试验，表2是该厂提供的两种用不同产地原料锻烧的高岭土填充的聚乙烯薄膜的力学性能和光学性能14.表2两种烧高岭土填充聚乙烯薄膜的力学。光学性能性能拉伸强度断裂伸长率直角撕裂强度透光率雾度红外光透过率高岭土纵横长范围的红外光透过率为70% ~80%5，通过添加红外光阻隔剂，可使红外光透过率减少到50%以下，德国CONSTAB聚合物一化学有限公司可将红外光透过率减至25%以下；北京市塑料钻研所研制的0.05mm厚的由无机填料填充的聚乙烯薄膜，可将7长范围的红外光透过率减至36%15河南省焦作市第一塑料厂消费的0.05mm厚的无机填料填充的聚乙烯薄膜可将7 ~14rtn波长范围的红外光透过率减至39%.这些数字，根本上代表了我国目前使用无机填料填充的具有阻隔红外光功能的高保温型农用塑料薄膜的技术水平。

　　3煅烧煤系高岭土红外光阻隔剂的推广使用从钻研结果看，锻烧高岭土对红外光的阻隔作用成效是好的，也是令人鼓舞的，而且，在使用中发现，高岭土在薄膜中还起着散射光线和吸附防雾滴剂的作用，前者可以减轻光线直射穿过棚膜形成棚内光线强度不均的现象，后者可遏止防雾滴剂过度光滑，有利于功能母料的混炼加工。但从十余年的开展历程看，这种推广应用还不像预期的那样快，总的用量和使用还不尽人意，其起因需要加以仔细讨论。

　　3.1价格问题目前，可以做为红外光阻隔剂使用的无机填料除煅烧高岭土外，还有云母粉、滑石粉、云母粉等。锻烧高岭土的价格适当下降，这种阻隔性能仅次于云母粉的无机填料，占据无机保温剂的大部分市场份额还是完全有可能的。

　　3.2填充聚乙烯薄膜的力学性能与光学性能填充聚乙烯薄膜的力学性能除与基料的品种和性能有关外，主要取决于填料本身的特点和填料与树脂基体两相结合的好坏。

　　从得到的钻研结果看，使用1250宗旨锻烧高岭土，只有方法得当，当在聚乙烯薄膜中填充量达5%时，薄膜力学性能能抵达国家农膜标准的要求，但从最佳技术经济效益动身，填充量应抵达10%以上才更理想。

　　进步塑料薄膜的保温性是添加锻烧高岭土的宗旨，但这种成效不应以牺牲薄膜的其它光学性能为代乙烯薄膜可见光透过率为58%，比基体聚乙烯薄膜低约89%111，这意味着白天照耀在棚膜上的阳光进入棚内的部分有可能减少，但有的钻研工作认为，参与煅烧高岭土等无机填料，可以大幅度进步薄膜散射光透过率。太阳总辐射的能量分为直接辐射和散射辐射两部分，直接辐射中红-橙光较多，散射辐射中蓝-紫光较多，而在早晨或黄昏，散射辐射的比例相对大，直接辐射比例相对减小，这关于具有漫散辐射特性的填充聚乙烯薄膜恰好可加散射光的透过率，从而，在早晨和黄昏、或阴雨天气，可进步塑料大棚中光的照度，有利于农作物光合作用16.此外，在阳光直射塑料大棚时，由于薄膜中填料颗粒的存在，聚乙烯薄膜的雾度大，使直射光发作折射和反射，抵达棚内光阴线的方向发作变迁，成为散射光，使棚内不同地位的农作物得到更多的光照。据中国农科院农田实际测试，用普通聚乙烯棚膜，棚内过渡区和边缘区比地方辨别别减产10%和14%，而使用具有漫散辐射特性的聚乙烯棚膜棚内过度区与地方区的农作物产量根本雷同，边缘区农作物的减产量也有所缩小17.这些钻研工作聚得了较好的结果，对推广使用锻烧高岭土很有利，但数据欠单薄且缺乏系统性，应当继续唱工作。

　　3.3煅烧高岭土的外表解决与母料从薄膜的力学性能和透光性思考，对锻烧高岭土的粒度要求是越细越好。前面一些钻研工作中所用的煅烧高岭土粒径根本上为rnum以下的，也就是1250宗旨，再细也就是粒径为5，um以下的所占比例多少的区别。既使是这样的细度，也面临着如何停止外表解决和避免粒子二次凝聚的问题。

　　由己停止的钻研工作提供的数据可知，煅烧高岭土的比外表积为7~9m2，呈片状，且极易吸潮，因此，必需要及时停止相应的外表解决，最好是在消费厂家停止脱水、粉碎、烘干时停止，否则到塑料母料消费企业后再停止烘干去除水份，无疑会加能耗，其外表解决的成效也不会很理想。目前多使用高速混合机对无机填料停止外表解决，而在高速旋转的搅拌桨作用下，物料互相碰撞、摩擦，极易产生静电，更易使填料颗粒凝聚。

　　价。所做的钻研工作标明加10%高岭土的聚Shing物料中煅烧土重量比超越50/%时必需进步加工一旦发作粒子凝聚，在后序的母料混炼加工设施和薄膜吹塑设施中就很难再被翻开，这样就会影响填料的平均分散。此外，用煅烧高岭土制做保温母料时，助剂用量（较消费碳酸钙填充母料时）否则会产生混炼挤出机螺杆扭矩急剧大，甚至呈现抱死''的现象；由于另一种功能助剂一防雾滴剂的熔点低，在母料加工温度下会使物料与螺杆间呈现过度光滑现象，若将两种功能性的助剂放在一起消费，即产生防雾滴一保温双功能母料，既可互相补救缺陷，又有利于母料的加工。

　　3.4填充聚乙烯薄膜的耐老化聚乙烯薄膜用于塑料大棚，在大自然中棚膜直接受包括紫外线在内的阳光的照耀，假如不采取防老化措施，很快会呈现降解现象，强度下降，在风、雨等外力作用下被撕裂而失去温室笼罩资料的功能。通常不参与防老化助剂的塑料大棚膜使用寿命仅几个月，即一个成长季，这既不利于消费又加重了农民的累赘。在农膜开展过程中，功能性农膜的呈现首先是指薄膜的耐老化功能被增强了，即长命薄膜。如今只有添加适当的防老化助剂，薄膜的使用寿命即可延长至2~3年。

　　无机填料的参与不只会使薄膜的强度下降（尽管能在一定添加范围内使薄膜力学性能抵达国标要求）而且有可能使塑料薄膜的耐老化才干下降，形成棚膜使用寿命缩短。故在使用锻烧高岭土做棚膜保温剂以进步棚膜的保温成效时，切不可因参与锻烧高岭土影响到薄膜的使用寿命。根据填充锻烧高岭土的聚乙烯薄膜在北京郊区两个地点的试验状况看，扣棚半年（别离为1月至7月和2月至8月）后，薄膜的拉伸强度、断裂伸长率两项性能的坚持率都在90%以上，有的甚至接近100%.这阐明锻烧高岭土对薄膜的耐老化性能影响不大，起码是在使用初期没有给薄膜的耐老化性带来不利的影响。

　　这方面的工作还应继续停止，察看在薄膜使用过程中，无机填料对耐老化性有无不利影响，并且和不加保温剂的棚膜停止平行对照比较，以便得到肯定的结论。

　　3.5母料对薄膜加工设施的磨损填料的使用无疑会形成和物料接触的加工设施的金属部件的外表磨损，这些部件包括螺杆、螺筒、机头、模具等。设施和模具被磨损后会形成挤出量下降，消费效率降低，塑料制品的尺寸不合乎设计要求等问题。无机填料对金属资料的磨损水平主要取决于填料的品种、几何形状和硬度（在金属资料一定时）无机填料中滑石的莫氏硬度最低，为1.0，方解石为3.0，硅灰石为及模具时，主要思考不加填料的高分子化合物对金属资料的磨损问题，正规的塑料加工机械厂都使用氮化钢，即38CiMAl合金钢经外表氮化解决而成，其外表维氏硬度在800以上，约相当于65左右的莫氏硬度。

　　关于两种相对研磨的资料，其磨损强度与二者硬度差有关，一般认为|8：25倍的磨料硬度时，属于低磨损强度；8~1.25倍的磨料硬度时，属于中磨损强度；8的磨料硬度时，属于高磨损强度。

　　使用重质碳酸钙做塑料的填料，由于其维氏硬度在140左右，远远低于氮化钢外表硬度，因此对加工机械设施和模具形成的磨损比较轻，挤出机使用几年后才会形成螺杆和螺筒之间间隙加大，挤出效率下降；而软质高岭土，一般认为莫氏硬度为2低于碳酸钙，不会产生重大磨损的问题，但煅烧高岭土就不然了，在不同锻烧温度下，高岭石加热相变相当复杂，600 ~1000°C中温锻烧时，产物为硅铝尖晶石相；1200°C以上高温锻烧时，产物为莫来石、方英石相。在不同晶相的产物中有的硬度十分高，使用这种锻烧高岭土可能会给所接触的加工机械设施和机头、模具的金属部件外表带来重大磨损。

　　3.6煅烧高岭土的产品标准目前，塑料加工企业从非矿企业得到的产品统称为高岭土，由于行业的局限性，塑料加工企业的人员并不理解高岭土的规格、性能，以为和碳酸钙、滑石粉一样，只有晓得其粒度大小和白度上下就行了。实际上，做为一种功能性助剂，锻烧高岭土必需要有自己的产品标准，一方面可以充分地发挥高岭土在塑料中应当发挥的作用，另一方面也可使消费者和使用者都能掌握产品的特点与测验方法。这个产品标准至少应当包括下面几个方面：锻烧温度、红外光阻隔率、晶相特征；5.碟英碟泌厉计（和制制造塑料加工机械Hen！要阐明的是塑料中使用的煅烧高岭土其性能化学组成及杂质含量，特别是铁、铜、锰等。

　　指标与造纸和涂料中使用的产品有很大区别。我们不要求双90，但要求最大粒径不超越10um，白度也希望尽可能高一些，最好高于90%. 4结语我国高岭土资源丰硕，己探明的储量为30亿口屯，其中煤系高岭土占55%，而且是独具我国特色的珍贵资源，将其很好地开发利用是非矿行业包括塑料行业在内的独特的任务，但是做为一个新的应用领域不只非矿行业对此不甚分明，塑料行业众多从业人员也不分明，只管己经停止了一些钻研工作，但依然显得单薄和零散，缺乏做为大规模推广应用的根据。近几年非矿行业的许多企业在煤系高岭土的加工方面做了大量工作，并且在造纸、涂料、日化、建材等领域中的应用也获得显著停顿。就塑料行业来讲，煤系高岭土在农用塑料薄膜中的应用己获得肯定的成绩，我们希望在此根底上，组织力量就上面所讲的几个方面的问题停止深刻的、全面的讨论和钻研，给出系统的、权威的数据与结论，为我们在塑料行业中停止全面地宣传奠定坚实的、科学的根底。

　　应用开发钻研工作和锻烧工艺设施的钻研工作同样重要。非矿行业不只应拿出质优价廉的产品，而且还应领导用户如何合理地使用好自己的产品；另一方面我们也希望非矿行业在钻研锻烧煤系高岭土工艺和设施方面获得成功之后拿出一部分力量停止深加工，深刻到塑料加工领域中来，将锻烧高岭土进一步做成功能母料，不只可以为塑料行业提供更好的产品，而且也可以加产品的科技含量，进步其附加值。

　　如今，纳米资料和纳米技术正在兴起，将蒙脱土做为纳米塑料的根本原料己在中国科学院化学钻研所获得成功，纳米尼龙塑料、纳米聚酯塑料、纳米超高分子量聚乙烯塑料己经问世并得到实际应用。假如能将煤系高岭土向纳米资料方面推进，相信会获得更加辉煌的成就。