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滑石粉5大表面改性实例

浏览:95 发表时间:2020-07-05 17:05:31

 
    对滑石粉进行表面改性处理,可提高滑石粉与聚合物的界面亲和性,改善滑石粉填料在高聚物基料中的分散状态,这样滑石粉在复合材料中就不仅具有增量作用,还能起到增强改性的效果,从而提高复合材料的物理力学性能,使滑石得到更好的应用效果和更广泛的应用领域。

1、滑石粉钛酸酯偶联剂改性

   钛酸酯偶联剂的作用是在填料表面形成一层单分子覆盖膜.改变其原有的亲水性质,使填料表面性质发生根本性变化。由于钛酸酯偶联剂具有独特的结构,对聚合物与填充剂有良好的偶联效能,因而可提高填料的分散性和流动性,改善复合材料的断裂伸长率、冲击性和阻燃性能等。

(1)改性方法

    干法改性:滑石粉在预热至100℃-110℃的高速混合机中搅拌烘干,然后均匀加入计量的钛酸酯偶联剂(用适量的15#白油稀释),搅拌数分钟,即可获得改性滑石粉填料。湿法改性:计量的钛酸酯偶联剂用一定量溶剂稀释后,加入一定量滑石粉,于95℃下搅拌30min,过滤烘干得改性滑石粉产品。

(2)应用特性

     经钛酸酯偶联剂改性的滑石粉填料可提高与聚丙烯(PP)的相容性,降低体系粘度,增加体系流动性,改善体系加工性能,减少变形,提高尺寸稳定性,扩大PP的应用范围。

2、滑石粉铝酸酯偶联剂改性

(1)改性方法将适量的铝酸酯(如L2型)溶于溶剂(如液体石蜡)中,加入烘干的1250目的微细滑石粉进行研磨30min改性,并在100℃下恒温一段时间,冷却后即得改性产品。

(2)应用特性用铝酸酯改性后的滑石粉与普通滑石粉相比,在液体石蜡中的粘度显著减小,水渗透时间增大,有机憎水改性效果明显。由铝酸酯改性的滑石粉代替半补强碳黑填充橡胶,其拉伸强度、伸长率等力学性能有所提高。同时,替代量很大。可达到降低成本,减少环境污染的效果。

3、滑石粉有机高分子改性

    采用甲苯二异氰酸酯(TDI)和丙烯酸羟丙酯(HPA)对滑石粉体进行表面改性,分别接枝包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层和甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物(PMMA-Co-PBA)层,构成复合粒子。

(1)复合粒子制备方法

    取经TDI、HPA表面处理并进一步纯化处理的有机化滑石粉粒子、甲苯、引发剂及丙烯酸丁酯(BA)和二乙烯苯(DVB)各适量置于反应釜中,搅拌均匀,在维持温度为75±5℃的情况下,连续滴加下列按适当比例混合的溶液:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、BA、DVB、甲苯、偶氮二异丁腈。滴加完毕后在80±5℃下维持反应2.5h。然后在减压下蒸出溶剂及未反应物(***压力约8kPa,温度不小于85℃),然后经索氏萃取器用异丙醇抽提24h,再经洗涤烘干过筛制得表面有机高分子复合滑石粉粒子。

(2)应用特性

     包覆高分子后的滑石粉复合粒子混配的材料,其拉伸、冲击强度均较滑石粉直接填充者明显提高,包覆粒子的冲击、拉伸强度大致提高(119±4)%,而经无规共聚柔性高分子包覆的拉伸强度提高136%,冲击强度提高162%。柔性高分子包覆的滑石粉复合粒子混配材料,其增强增韧效果十分明显,而且可在大范围填充下(粒子填充质量分数5%-35%)强韧性增长持续有效(拉伸强度提高1/3,冲击强度提高近2/3)。这种复合粒子是一种行之有效地提高制品综合性能、降低材料成本的新型填充材料,用于电缆料时综合性能良好。

4、滑石粉硅烷偶联剂改性

     滑石粉属于极性的水不溶物质,当它们分散于极性极小的有机高分子树脂中,因极性的差别,造成二者相容性不好,直接或过多地填充往往容易导致材料的某些力学性能下降以及易脆化等缺点,从而对制品的加工性能和使用性能带来负面影响。可采用硅烷偶联剂对滑石粉填料的表面进行改性处理。

(1)改性方法

    将硅烷偶联剂(如KH-570)配成溶液,搅拌均匀。将溶液滴入烘干后的滑石粉中,搅拌40-60min,使处理剂充分包覆填料四,再经加热烘干即制得改性滑石粉。

(2)应用特性

   由硅烷偶联剂进行表面改性的滑石粉作为高分子材料的填料,可使填充体系的强度、模量均有明显的提高,改性效果良好,具有较好的实际应用价值。

5、滑石粉磷酸酯改性

(1)改性方法

    先将滑石粉于80℃搅拌下在磷酸酯的水溶液中预包覆1h,接着于95℃左右干燥;***再升高温度至125℃,热处理1h。磷酸酯的用量为滑石粉的0.5%-8%。

(2)应用特性

     磷酸酯可与滑石粉表面发生化学吸附和物理吸附反应形成表面包覆,增加表面包覆量可改善滑石粉的分散状态,可显著改变填充体系的形态和机械性能。

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