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    2020-11-24 8:51:42
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    滑石粉應用于表面改性的實例

                           

     

     對滑石粉進行表面改性處理,可提高滑石粉與聚合物的界面親和性,改善滑石粉填料在高聚物基料中的分散狀態,這樣滑石粉在復合材料中就不僅具有增量作用,還能起到增強改性的效果,從而提高復合材料的物理力學性能,使滑石得到更好的應用效果和更廣泛的應用領域。

     

    1、滑石粉鈦酸酯偶聯劑改性

    鈦酸酯偶聯劑的作用是在填料表面形成一層單分子覆蓋膜.改變其原有的性質,使填料表面性質發生根本性變化。

    由于鈦酸酯偶聯劑具有獨特的結構,對聚合物與填充劑有良好的偶聯效能,因而可提高填料的分散性和流動性,改善復合材料的斷裂伸長率、沖擊性和阻燃性能等。

     

    (1)改性方法

    干法改性:滑石粉在預熱至100℃-110℃的高速混合機中攪拌烘干,然后均勻加入計量的鈦酸酯偶聯劑(用適量的15#白油稀釋),攪拌數分鐘,即可獲得改性滑石粉填料。

    濕法改性:計量的鈦酸酯偶聯劑用一定量溶劑稀釋后,加入一定量滑石粉,于95℃下攪拌30min,過濾烘干得改性滑石粉產品。

     

    (2)應用特性

    經鈦酸酯偶聯劑改性的滑石粉填料可提高與聚丙烯(PP)的相容性,降低體系粘度,增加體系流動性,改善體系加工性能,減少變形,提高尺寸穩定性,擴大PP的應用范圍。

     

    2、滑石粉鋁酸酯偶聯劑改性

     

    (1)改性方法

    將適量的鋁酸酯(如L2型)溶于溶劑(如液體石蠟)中,加入烘干的1250目的微細滑石粉進行研磨30min改性,并在100℃下恒溫一段時間,冷卻后即得改性產品。

     

    (2)應用特性

    用鋁酸酯改性后的滑石粉與普通滑石粉相比,在液體石蠟中的粘度顯著減小,水滲透時間增大,有機憎水改性效果明顯。由鋁酸酯改性的滑石粉代替半補強碳黑填充橡膠,其拉伸強度、伸長率等力學性能有所提高。同時,替代量很大?蛇_到降低成本,減少環境污染的效果。

     

    3、滑石粉有機高分子改性

    采用甲苯二異氰酸酯(TDI)和丙烯酸羥丙酯(HPA)對滑石粉體進行表面改性,分別接枝包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)層和甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物(PMMA-Co-PBA)層,構成復合粒子。

     

    (1)復合粒子制備方法

    取經TDI、HPA表面處理并進一步純化處理的有機化滑石粉粒子、甲苯、引發劑及丙烯酸丁酯(BA)和二乙烯苯(DVB)各適量置于反應釜中,攪拌均勻,在維持溫度為75±5℃的情況下,連續滴加下列按適當比例混合的溶液:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、BA、DVB、甲苯、偶氮二異丁腈。滴加完畢后在80±5℃下維持反應2.5h。然后在減壓下蒸出溶劑及未反應物(絕對壓力約8kPa,溫度不小于85℃),然后經索氏萃取器用異丙醇抽提24h,再經洗滌烘干過篩制得表面有機高分子復合滑石粉粒子。

     

    (2)應用特性

    包覆高分子后的滑石粉復合粒子混配的材料,其拉伸、沖擊強度均較滑石粉直接填充者明顯提高,包覆粒子的沖擊、拉伸強度大致提高(119±4)%,而經無規共聚柔性高分子包覆的拉伸強度提高136%,沖擊強度提高162%。柔性高分子包覆的滑石粉復合粒子混配材料,其增強增韌效果十分明顯,而且可在大范圍填充下(粒子填充質量分數5%-35%)強韌性增長持續有效(拉伸強度提高1/3,沖擊強度提高近2/3)。這種復合粒子是一種行之有效地提高制品綜合性能、降低材料成本的新型填充材料,用于電纜料時綜合性能良好。

     

    4、滑石粉硅烷偶聯劑改性

    滑石粉屬于極性的水不溶物質,當它們分散于極性極小的有機高分子樹脂中,因極性的差別,造成二者相容性不好,直接或過多地填充往往容易導致材料的某些力學性能下降以及易脆化等缺點,從而對制品的加工性能和使用性能帶來負面影響?刹捎霉柰榕悸搫⿲厶盍系谋砻孢M行改性處理。

     

    (1)改性方法

    將硅烷偶聯劑(如KH-570)配成溶液,攪拌均勻。將溶液滴入烘干后的滑石粉中,攪拌40-60min,使處理劑充分包覆填料,再經加熱烘干即制得改性滑石粉。

     

    (2)應用特性

    由硅烷偶聯劑進行表面改性的滑石粉作為高分子材料的填料,可使填充體系的強度、模量均有明顯的提高,改性效果良好,具有較好的實際應用價值。

     

    5、滑石粉磷酸酯改性

     

    (1)改性方法

    先將滑石粉于80℃攪拌下在磷酸酯的水溶液中預包覆1h,接著于95℃左右干燥;最后再升高溫度至125℃,熱處理1h。磷酸酯的用量為滑石粉的0.5%-8%。

     

    (2)應用特性

    磷酸酯可與滑石粉表面發生化學吸附和物理吸附反應形成表面包覆,增加表面包覆量可改善滑石粉的分散狀態,可顯著改變填充體系的形態和機械性能。

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