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滑石粉改性了解一下

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發(fā)表時間:2019-05-17 13:45來源:金戈新材料

滑石是一種層狀含水鎂硅酸鹽,其表面含有親水基團,且具有較高的表面能,作為無機填料與有機高聚物分子材料之間在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上有著很大的差異,缺少親和性,使之滑石粉與聚合物之間混合不均勻、粘合力弱,導(dǎo)致制品的力學(xué)性能降低。為此,必須對滑石粉進行表面改性處理。


滑石粉表面改性的機理是利用某些帶有兩性基團的小分子或高分子化合物對進行復(fù)合的物質(zhì)中的一種或兩種進行表面改性,使其表面由憎水變?yōu)橛H水,目的是使兩種物質(zhì)更好地結(jié)合。


1、表面覆蓋改性法


表面覆蓋改性法是將表面活性劑或偶聯(lián)劑覆蓋于粒子表面,使表面活性劑或偶聯(lián)劑以吸附或化學(xué)鍵的方式與粒子表面結(jié)合,使粒子表面由親水變?yōu)槭杷?,賦予粒子新的性質(zhì),使粒子與聚合物的相容性得以改善。


該方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解為:針對滑石粉與聚合物親和力不高的缺點,將帶有兩性基團的表面活性劑覆蓋粒子上,親水基團朝向粒子表面,親油基團朝向外面,這樣與聚合物結(jié)合時就有好的相容性,達到改性目的,擴大滑石粉的應(yīng)用范圍。


例如:加入硅烷偶聯(lián)劑改性的滑石粉能顯著提高基體的機械性能,隨著滑石粉量和聚丙烯量的增加,材料的彎曲性能提高,當基體中聚丙烯含量為50%時,抗張強度基本不受填料含量的影響。


2、機械化學(xué)法


機械化學(xué)法是通過粉碎、摩擦等方法將比較大的粒子變得較小,使粒子的表面活性變大,即增強其表面吸附能力,簡化工藝的同時還可以降低成本,同時更易控制產(chǎn)品的質(zhì)量。超細粉碎是物料深加工的重要手段,其主要目的是為現(xiàn)代工業(yè)提供高性能的粉體產(chǎn)品。此過程不是簡單的物料粒度減小,它包含了許多復(fù)雜的粉體物質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的變化、機械化學(xué)變化。


研究表明:滑石粉經(jīng)攪拌磨超細粉碎后,表面活性增強,熱效應(yīng)改善,白度提高,粉體性質(zhì)變化與超細粉碎過程的熱力學(xué)特性密切相關(guān)。


3、外膜層改性法


外膜層改性是在粒子表面均勻地包覆一層聚合物,從而賦予粒子表面新的性質(zhì)。


用TDI(甲苯二異氰酸酯)、HPA對無機粒子滑石粉進行表面處理,與常規(guī)的滑石粉粒子填充物相比,包覆后的滑石粉填充高分子材料后,其最大拉伸強度、沖擊強度均明顯提高,提高率分別達到136%和162%,可作為新型強韌型填充改性劑用于PVC電纜料。


4、局部活性改性


局部活性改性利用化學(xué)反應(yīng)在粒子表面接枝上一些可與聚合物相容的基團或官能團,使無機粒子與聚合物有更好的相容性,從而達到無機粒子與聚合物復(fù)合的目的。


例如,日本三共精粉的ACP活性碳酸鈣就是在力化學(xué)作用下使吸附有丙烯酸類單體的碳酸鈣進行表面接枝反應(yīng)而得到的。


5、高能量表面改性


高能量表面改性是利用高能放電、等離子射線、紫外線等所產(chǎn)生的巨大能量對粒子表面改性,使其表面具有活性,提高粒子與聚合物的相容性。


6、沉淀反應(yīng)改性


沉淀反應(yīng)改性利用沉淀反應(yīng)進行改性。這種方法就是利用沉淀效應(yīng)對粒子表面進行包覆,從而達到改性的效果。


隨著人們對滑石粉特性的認識逐步加深,滑石粉在涂料、塑料等行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大。由于改性高檔滑石粉的生產(chǎn)能力遠遠小于國內(nèi)外市場的需求,滑石粉的合理改性越來越被人們重視。因此,在我們熟悉滑石粉各種理化性能及其在各行業(yè)中應(yīng)用特性的同時,要在實驗和生產(chǎn)應(yīng)用中不斷總結(jié),不斷探索創(chuàng)新,運用現(xiàn)在高科技手段擴大中低檔產(chǎn)品的深加工,開發(fā)高附加值的滑石產(chǎn)品。

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