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硅灰石粉表面改性

今天小編給大家講解硅灰石的表面改性。硅灰石粉的針狀結(jié)構(gòu)使其可用作塑料、橡膠、尼龍等高聚物基復(fù)合材料的無機(jī)增強(qiáng)填料。但未經(jīng)表面處理的硅灰石粉與有機(jī)高聚物的相容性差，難以在高聚物基料中均勻分散。必須對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻娓男裕愿纳破渑c高聚物基料的相容性，提高填充增強(qiáng)效果。例如，用硅烷偶聯(lián)劑處理的硅灰石填充尼龍后，可顯著提高材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彈性模量和彎曲模量。表面改性好的硅灰石纖維填充到聚乙烯中，能改善其強(qiáng)度和電絕緣性能;填充聚丙烯，與未改性的硅灰石填料相比，在填充量相同條件下，材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等顯著提高。 　　硅灰石粉體的表面改性主要采用化學(xué)方法。常用的表面改性劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸脂、鋁酸脂偶聯(lián)劑、表面活性劑及甲基丙烯酸甲酯等。 　　1.硅烷偶聯(lián)劑改性 是硅灰石粉體常用的表面改性方法之一。一般采用干法改性工藝。偶聯(lián)劑的用量與要求的覆蓋率及粉體的比表面積有關(guān)。用氨基硅烷處理硅灰石時，用量一般為硅灰石質(zhì)量的0.5%～1.5%;甲基丙烯含氧硅烷的用量為硅灰石重量的0.75%左右，這兩種改性產(chǎn)品分別填充尼龍6和聚酯代替30%的玻璃纖維可顯著提高制品的力學(xué)性能。 　　2.表面活性劑改性 用硅烷偶聯(lián)劑處理硅灰石，可改善其與聚合物的相容性，增強(qiáng)填充效果，但硅烷偶聯(lián)劑改性生產(chǎn)成本較高。因此，在某些應(yīng)用條件下，可用較便宜的表面活性劑，如硬脂酸、季銨鹽、、脂肪醇聚氧乙烯醚(非離子型表面活性劑)等對硅灰石粉進(jìn)行表面處理。這些表面活性劑通過極性基團(tuán)與顆粒表面的作用下，覆蓋于顆粒表面，可增強(qiáng)硅灰石填料的親油性。 　　3.有機(jī)單體聚合反應(yīng)改性 有機(jī)單體在硅灰石粉體/水懸浮液中的聚合反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果表明，其聚合體可以吸附于顆粒的填料，可降低涂料的的沉降性，增強(qiáng)分散性。目前選擇在硅灰石粉體/水懸浮液中進(jìn)行聚合反應(yīng)的單體是甲基丙烯酸甲酯。 　　4.鋁酸酯和鈦酸脂偶聯(lián)劑改性 選用適當(dāng)品種的鋁酸酯和鈦酸脂偶聯(lián)劑對硅灰石纖維進(jìn)行改性，可提高其在樹脂中的填充性能，顯著提高填充材料的彈性模量、彎曲模量和彎曲強(qiáng)度，并顯著改善拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。