高嶺土做為塑料加工時使用的一種添加劑己有很長歷史。由于普通高嶺土吸附著大量的水份，在塑料加工溫度下會汽化，致使塑料基體中呈現大小不均的孔洞，影響資料的力學性能。因此通常都是將高嶺土鍛燒后，去除水分再使用，而不是簡略地在100°C左右的溫度下烘除水分。

　　二十世紀八十年代后期，我國開端強調農用塑料薄膜（農用棚膜和地膜）的功能化，特別是農用棚膜的功能化，即通過添加各種有機或無機的功能性助劑，進步農用棚膜的耐老化才干，延長使用壽命；進步其保溫性，促進農作物成長；扭轉薄膜外表的極性、克制霧滴的形成；以及將對農作物有害的紫外光或綠光轉變為光合作用可以利用的紅橙光等，簡稱為長命、高保溫、防霧滴和轉光四大功能。農膜的功能化為農作物的穩產和高產做出了宏大奉獻，只管功能膜比普通膜的價格要高15%以上，但依然受廣闊農民的歡迎，因為總的投入產出比使農民認識到功能膜的價值。

　　由于理解到高嶺土具有阻隔紅外光的功能，并在軍事上有一定的應用。我們于九十年代初停止了高嶺土在農膜中做為紅外光阻隔劑的鉆研，并獲得預期成效，于1993年在日本東京舉行的國際聚合物加工學會學術報告會上頒布了鉆研結果111.鉆研結果標明將鍛燒高嶺土、云母和滑石使用在塑料薄膜中，都有明顯的阻隔紅外光的作用，有利于進步塑料大棚的保溫性，而不含Si元素的碳酸鈣就不具有這一功能。

　　與此同時，我國煤系高嶺土的開發和應用鉆研工作形成熱潮。煤系高嶺土是我國的珍貴資源，其加工技術逐漸成熟，在造紙、涂料等領域的應用也很成功。在塑料中使用煤系高嶺巖粉碎鍛燒后的產品，如山西太原八一填料結合廠、河北省平鄉縣東風塑料廠、北京華盾塑料包裝器材公司、河南省焦作市第一塑料廠等，都獲得了可喜的成績。但總的來看，煤系高嶺土在塑料工業中的用量還不大，名聲也不響，究其起因主要是技術和經濟這兩方面的因素。我們在開發煤系高嶺土的用途并進入塑料工業市場的過程中還需要做幾個方面的工作。應當看到農用塑料薄膜是塑料制品的重要品類，如今和未來都將是我國塑料工業的重點開展產品，也是聲援農業消費的重要消費資料。我國每年耗用的棚膜達65萬噸以上，在第十個五年方案"中，塑料棚膜的年產量還將大幅度進步，預計可抵達一百多萬噸，因此，僅農用塑料棚膜就需要使用紅外光阻隔劑十萬余噸，這無疑為我國煤系高嶺土的應用展望出良好的市場前景。

　　1高嶺土紅外光阻隔劑的使用原理地球上接受到的來自太陽的光其波長98%集中在0.3~3.0Mm范圍內，分為紫外光（0.3~0.4um）、可見光（0.4~0.7，um）和紅外光（0.7um以上）三大部分，其中，白天供農作物停止光合作用的可見光主要是轉化為地球上的熱能。夜晚從地球外表向大氣層散發熱量即能量的90%的主要模式是以7~25m的紅外光輻射的，其峰值為11~13rtm用農用塑料薄膜扣成的大棚，主要是使棚內溫度遠高于棚外，使農作物得以早發芽、早成熟，即使在凜冽的節令里棚內作物也照樣可以成長；而普通的不含紅外光阻隔劑的聚乙烯薄膜對紅外光的阻隔才干很差，缺乏25%，因此，在白天盡管太陽光能透過棚膜將能量留在棚內轉化成熱能，使棚內溫度升高；但在夜間，由于棚膜對紅外光阻隔性差，大部分熱量仍會以輻射模式散失到棚外。為此，只能加棚膜的厚度，然而這種方法不只對進步阻隔性很有限，而且受膜的本錢的限制也不可無限制地加。惟一的方法就是，將對紅外光有阻隔作用的物質加到塑料薄膜中，使紅外光輻射到棚膜上時，不能穿透，而又從新反射回棚內，抵達塑料大棚保溫的成效。（見）表1不同填料填充聚乙烯塑料薄膜的力學性能薄膜性能煅燒高嶺土滑石粉碳酸鈣農膜國標GB4455― 94拉伸強度（縱、橫向）（MPa）16 6460625660>60注：填料在塑料薄膜中的重量份數為5% 2高嶺土紅外光阻隔劑使用狀況德國CONSTAB聚合物一化學公司，是一家專門從事在農用塑料薄膜中使用的功能性助劑與母料鉆研和消費的企業。他們以中國出產的粘土為原料，制成商品牌號為ConstabIR0404Id的紅外光阻隔功能性母料，在聚乙烯塑料薄膜中添加7 %這種母料，可使7~14范圍內的紅外光透過率減少至25%以下121.（見）河北省平鄉縣東風塑料廠用山西太原產鍛燒煤系高嶺土，先制成母料，再與聚乙烯塑料按一定比例混合吹塑成膜。此種鍛燒高嶺土是以煤系高嶺土為原料，經隔焰鍛燒工藝制成，白度高C>犯％），各種金屬氧化物含量低且化學組成穩定，有利于在農膜中使用。所使用的鍛燒高嶺土的粒徑98%在5um以下，其中2Mm以下的占70%.煅燒煤系高嶺土添加到聚乙烯塑料中后，填充體系的力學性能優于等同條件下的滑石粉或碳酸鈣填充通過扣棚實驗標明，相關于滑石粉和碳酸鈣填充的農膜用高嶺土填充的農膜透光性好，棚內保溫成效好，有利于農作物產。

　　山西太原富達填料廠消費的超細鍛燒煤系高嶺土，是先將黑砂石用雷蒙磨粉碎至400目經沸騰爐脫水、除碳、鍛燒，再加水制成泥漿并研磨，經沉淀和烘干而制得，粒欠5um的占929%.此產品參與了由中國農用塑料應用技術學會農用塑料制品分會于1998年停止的六種無機保溫劑添加的聚乙烯塑料吹塑薄膜應用試驗，表2是該廠提供的兩種用不同產地原料鍛燒的高嶺土填充的聚乙烯薄膜的力學性能和光學性能14.表2兩種燒高嶺土填充聚乙烯薄膜的力學。光學性能性能拉伸強度斷裂伸長率直角撕裂強度透光率霧度紅外光透過率高嶺土縱橫長范圍的紅外光透過率為70% ~80%5，通過添加紅外光阻隔劑，可使紅外光透過率減少到50%以下，德國CONSTAB聚合物一化學有限公司可將紅外光透過率減至25%以下；北京市塑料鉆研所研制的0.05mm厚的由無機填料填充的聚乙烯薄膜，可將7長范圍的紅外光透過率減至36%15河南省焦作市第一塑料廠消費的0.05mm厚的無機填料填充的聚乙烯薄膜可將7 ~14rtn波長范圍的紅外光透過率減至39%.這些數字，根本上代表了我國目前使用無機填料填充的具有阻隔紅外光功能的高保溫型農用塑料薄膜的技術水平。

　　3煅燒煤系高嶺土紅外光阻隔劑的推廣使用從鉆研結果看，鍛燒高嶺土對紅外光的阻隔作用成效是好的，也是令人鼓舞的，而且，在使用中發現，高嶺土在薄膜中還起著散射光線和吸附防霧滴劑的作用，前者可以減輕光線直射穿過棚膜形成棚內光線強度不均的現象，后者可遏止防霧滴劑過度光滑，有利于功能母料的混煉加工。但從十余年的開展歷程看，這種推廣應用還不像預期的那樣快，總的用量和使用還不盡人意，其起因需要加以仔細討論。

　　3.1價格問題目前，可以做為紅外光阻隔劑使用的無機填料除煅燒高嶺土外，還有云母粉、滑石粉、云母粉等。鍛燒高嶺土的價格適當下降，這種阻隔性能僅次于云母粉的無機填料，占據無機保溫劑的大部分市場份額還是完全有可能的。

　　3.2填充聚乙烯薄膜的力學性能與光學性能填充聚乙烯薄膜的力學性能除與基料的品種和性能有關外，主要取決于填料本身的特點和填料與樹脂基體兩相結合的好壞。

　　從得到的鉆研結果看，使用1250宗旨鍛燒高嶺土，只有方法得當，當在聚乙烯薄膜中填充量達5%時，薄膜力學性能能抵達國家農膜標準的要求，但從最佳技術經濟效益動身，填充量應抵達10%以上才更理想。

　　進步塑料薄膜的保溫性是添加鍛燒高嶺土的宗旨，但這種成效不應以犧牲薄膜的其它光學性能為代乙烯薄膜可見光透過率為58%，比基體聚乙烯薄膜低約89%111，這意味著白天照耀在棚膜上的陽光進入棚內的部分有可能減少，但有的鉆研工作認為，參與煅燒高嶺土等無機填料，可以大幅度進步薄膜散射光透過率。太陽總輻射的能量分為直接輻射和散射輻射兩部分，直接輻射中紅-橙光較多，散射輻射中藍-紫光較多，而在早晨或黃昏，散射輻射的比例相對大，直接輻射比例相對減小，這關于具有漫散輻射特性的填充聚乙烯薄膜恰好可加散射光的透過率，從而，在早晨和黃昏、或陰雨天氣，可進步塑料大棚中光的照度，有利于農作物光合作用16.此外，在陽光直射塑料大棚時，由于薄膜中填料顆粒的存在，聚乙烯薄膜的霧度大，使直射光發作折射和反射，抵達棚內光陰線的方向發作變遷，成為散射光，使棚內不同地位的農作物得到更多的光照。據中國農科院農田實際測試，用普通聚乙烯棚膜，棚內過渡區和邊緣區比地方辨別別減產10%和14%，而使用具有漫散輻射特性的聚乙烯棚膜棚內過度區與地方區的農作物產量根本雷同，邊緣區農作物的減產量也有所縮小17.這些鉆研工作聚得了較好的結果，對推廣使用鍛燒高嶺土很有利，但數據欠單薄且缺乏系統性，應當繼續唱工作。

　　3.3煅燒高嶺土的外表解決與母料從薄膜的力學性能和透光性思考，對鍛燒高嶺土的粒度要求是越細越好。前面一些鉆研工作中所用的煅燒高嶺土粒徑根本上為rnum以下的，也就是1250宗旨，再細也就是粒徑為5，um以下的所占比例多少的區別。既使是這樣的細度，也面臨著如何停止外表解決和避免粒子二次凝聚的問題。

　　由己停止的鉆研工作提供的數據可知，煅燒高嶺土的比外表積為7~9m2，呈片狀，且極易吸潮，因此，必需要及時停止相應的外表解決，最好是在消費廠家停止脫水、粉碎、烘干時停止，否則到塑料母料消費企業后再停止烘干去除水份，無疑會加能耗，其外表解決的成效也不會很理想。目前多使用高速混合機對無機填料停止外表解決，而在高速旋轉的攪拌槳作用下，物料互相碰撞、摩擦，極易產生靜電，更易使填料顆粒凝聚。

　　價。所做的鉆研工作標明加10%高嶺土的聚Shing物料中煅燒土重量比超越50/%時必需進步加工一旦發作粒子凝聚，在后序的母料混煉加工設施和薄膜吹塑設施中就很難再被翻開，這樣就會影響填料的平均分散。此外，用煅燒高嶺土制做保溫母料時，助劑用量（較消費碳酸鈣填充母料時）否則會產生混煉擠出機螺桿扭矩急劇大，甚至呈現抱死''的現象；由于另一種功能助劑一防霧滴劑的熔點低，在母料加工溫度下會使物料與螺桿間呈現過度光滑現象，若將兩種功能性的助劑放在一起消費，即產生防霧滴一保溫雙功能母料，既可互相補救缺陷，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線在內的陽光的照耀，假如不采取防老化措施，很快會呈現降解現象，強度下降，在風、雨等外力作用下被撕裂而失去溫室籠罩資料的功能。通常不參與防老化助劑的塑料大棚膜使用壽命僅幾個月，即一個成長季，這既不利于消費又加重了農民的累贅。在農膜開展過程中，功能性農膜的呈現首先是指薄膜的耐老化功能被增強了，即長命薄膜。如今只有添加適當的防老化助劑，薄膜的使用壽命即可延長至2~3年。

　　無機填料的參與不只會使薄膜的強度下降（盡管能在一定添加范圍內使薄膜力學性能抵達國標要求）而且有可能使塑料薄膜的耐老化才干下降，形成棚膜使用壽命縮短。故在使用鍛燒高嶺土做棚膜保溫劑以進步棚膜的保溫成效時，切不可因參與鍛燒高嶺土影響到薄膜的使用壽命。根據填充鍛燒高嶺土的聚乙烯薄膜在北京郊區兩個地點的試驗狀況看，扣棚半年（別離為1月至7月和2月至8月）后，薄膜的拉伸強度、斷裂伸長率兩項性能的堅持率都在90%以上，有的甚至接近100%.這闡明鍛燒高嶺土對薄膜的耐老化性能影響不大，起碼是在使用初期沒有給薄膜的耐老化性帶來不利的影響。

　　這方面的工作還應繼續停止，察看在薄膜使用過程中，無機填料對耐老化性有無不利影響，并且和不加保溫劑的棚膜停止平行對照比較，以便得到肯定的結論。

　　3.5母料對薄膜加工設施的磨損填料的使用無疑會形成和物料接觸的加工設施的金屬部件的外表磨損，這些部件包括螺桿、螺筒、機頭、模具等。設施和模具被磨損后會形成擠出量下降，消費效率降低，塑料制品的尺寸不合乎設計要求等問題。無機填料對金屬資料的磨損水平主要取決于填料的品種、幾何形狀和硬度（在金屬資料一定時）無機填料中滑石的莫氏硬度最低，為1.0，方解石為3.0，硅灰石為及模具時，主要思考不加填料的高分子化合物對金屬資料的磨損問題，正規的塑料加工機械廠都使用氮化鋼，即38CiMAl合金鋼經外表氮化解決而成，其外表維氏硬度在800以上，約相當于65左右的莫氏硬度。

　　關于兩種相對研磨的資料，其磨損強度與二者硬度差有關，一般認為|8：25倍的磨料硬度時，屬于低磨損強度；8~1.25倍的磨料硬度時，屬于中磨損強度；8的磨料硬度時，屬于高磨損強度。

　　使用重質碳酸鈣做塑料的填料，由于其維氏硬度在140左右，遠遠低于氮化鋼外表硬度，因此對加工機械設施和模具形成的磨損比較輕，擠出機使用幾年后才會形成螺桿和螺筒之間間隙加大，擠出效率下降；而軟質高嶺土，一般認為莫氏硬度為2低于碳酸鈣，不會產生重大磨損的問題，但煅燒高嶺土就不然了，在不同鍛燒溫度下，高嶺石加熱相變相當復雜，600 ~1000°C中溫鍛燒時，產物為硅鋁尖晶石相；1200°C以上高溫鍛燒時，產物為莫來石、方英石相。在不同晶相的產物中有的硬度十分高，使用這種鍛燒高嶺土可能會給所接觸的加工機械設施和機頭、模具的金屬部件外表帶來重大磨損。

　　3.6煅燒高嶺土的產品標準目前，塑料加工企業從非礦企業得到的產品統稱為高嶺土，由于行業的局限性，塑料加工企業的人員并不理解高嶺土的規格、性能，以為和碳酸鈣、滑石粉一樣，只有曉得其粒度大小和白度上下就行了。實際上，做為一種功能性助劑，鍛燒高嶺土必需要有自己的產品標準，一方面可以充分地發揮高嶺土在塑料中應當發揮的作用，另一方面也可使消費者和使用者都能掌握產品的特點與測驗方法。這個產品標準至少應當包括下面幾個方面：鍛燒溫度、紅外光阻隔率、晶相特征；5.碟英碟泌厲計（和制制造塑料加工機械Hen！要闡明的是塑料中使用的煅燒高嶺土其性能化學組成及雜質含量，特別是鐵、銅、錳等。

　　指標與造紙和涂料中使用的產品有很大區別。我們不要求雙90，但要求最大粒徑不超越10um，白度也希望盡可能高一些，最好高于90%. 4結語我國高嶺土資源豐碩，己探明的儲量為30億口屯，其中煤系高嶺土占55%，而且是獨具我國特色的珍貴資源，將其很好地開發利用是非礦行業包括塑料行業在內的獨特的任務，但是做為一個新的應用領域不只非礦行業對此不甚分明，塑料行業眾多從業人員也不分明，只管己經停止了一些鉆研工作，但依然顯得單薄和零散，缺乏做為大規模推廣應用的根據。近幾年非礦行業的許多企業在煤系高嶺土的加工方面做了大量工作，并且在造紙、涂料、日化、建材等領域中的應用也獲得顯著停頓。就塑料行業來講，煤系高嶺土在農用塑料薄膜中的應用己獲得肯定的成績，我們希望在此根底上，組織力量就上面所講的幾個方面的問題停止深刻的、全面的討論和鉆研，給出系統的、權威的數據與結論，為我們在塑料行業中停止全面地宣傳奠定堅實的、科學的根底。

　　應用開發鉆研工作和鍛燒工藝設施的鉆研工作同樣重要。非礦行業不只應拿出質優價廉的產品，而且還應領導用戶如何合理地使用好自己的產品；另一方面我們也希望非礦行業在鉆研鍛燒煤系高嶺土工藝和設施方面獲得成功之后拿出一部分力量停止深加工，深刻到塑料加工領域中來，將鍛燒高嶺土進一步做成功能母料，不只可以為塑料行業提供更好的產品，而且也可以加產品的科技含量，進步其附加值。

　　如今，納米資料和納米技術正在興起，將蒙脫土做為納米塑料的根本原料己在中國科學院化學鉆研所獲得成功，納米尼龍塑料、納米聚酯塑料、納米超高分子量聚乙烯塑料己經問世并得到實際應用。假如能將煤系高嶺土向納米資料方面推進，相信會獲得更加輝煌的成就。