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值得收藏的改性尼龍小常識(shí)：關(guān)于礦物填充塑料的表面改性

發(fā)布日期：2020-08-31 00:00:00　瀏覽次數(shù)：

聚丙烯作為一種通用塑料，具有許多優(yōu)良的性能，但是因?yàn)闄C(jī)械強(qiáng)度低、耐熱性差、收縮形變大、抗蠕變性差等缺陷，在應(yīng)用上，特別是作為結(jié)構(gòu)材料，受到很大限制，不能作為高性能的工程塑料。因此，對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，使之工程化就成為了一個(gè)重要的研究課題。

滑石粉是一種由層狀硅酸鹽晶體組成的礦物、采用滑石粉填充的PP，耐熱性好，收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好，硬度高。滑石粉填充PP復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于汽車部件及日常用品的生產(chǎn)，其產(chǎn)品與未填充滑石粉的PP相比具有良好的表觀質(zhì)量、低的收縮率和較高的熱變形溫度，然而由于兩相界面的親和性補(bǔ)強(qiáng)，滑石粉的直接填充往往導(dǎo)致一些力學(xué)性能的下降，從而使復(fù)合材料的應(yīng)用受到限制。對(duì)其表面改性處理可有效地改進(jìn)滑石粉與聚合物的界面親和性，提高聚合物對(duì)滑石粉的潤(rùn)濕能力，改善滑石粉填料在高聚合物基料中的分散狀態(tài)，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。

滑石粉具有兩種表面特征，一種是結(jié)構(gòu)中的上下層表面（層面）Si-O-Si構(gòu)型，理論上不帶電，無表面缺陷，為不活潑飽和面，具有惰性、疏水特征，無水化層，而Si-O鍵又很強(qiáng)，使氧脫鍵很難，所以從理論上無法和偶聯(lián)劑結(jié)合，僅可能存在吸附作用；另一種是Si-O-Si型晶體斷面（端面），由于其價(jià)鍵斷裂，能量很高，能離解水，具有親水特征，故表現(xiàn)為活性。所以偶聯(lián)劑在滑石粉顆粒的端面上主要為化學(xué)鍵合，在層面上為物理吸附。

滑石粉由于其結(jié)構(gòu)特征，不溶于有機(jī)物。經(jīng)過改性的滑石粉，結(jié)構(gòu)柱形成交聯(lián)物質(zhì)，能夠與有機(jī)物結(jié)合，從而能夠溶于有機(jī)物。近年來，偶聯(lián)劑發(fā)展迅速，品種逐年增多，其中主要有硅烷系列、鈦酸酯系列、鋁酸酯系列等。

實(shí)踐證明，采用合適的偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填料表面進(jìn)行包覆處理可有效的改進(jìn)填料與高分子材料的界面親和性，提高高分子材料對(duì)填料的潤(rùn)濕能力，減少填料顆粒附聚體的尺寸，改善填料在高分子材料中的分散性，進(jìn)而盡量減小填料所引起的負(fù)效應(yīng)。

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