硫酸鈣晶須的表面改性及其在PA66中的應(yīng)用研究.pdf

1、硫酸鈣晶須作為一種新型的高性能材料，相對(duì)傳統(tǒng)的增強(qiáng)材料，有著較高的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及較好的外觀和吸附性能，是具有良好性能的改性增強(qiáng)材料。硫酸鈣晶須因其出色的表面吸附性能和較高的工作溫度被廣泛應(yīng)用于食品、工業(yè)廢水過(guò)濾和耐火材料制備方面。硫酸鈣晶須雖具有較高的力學(xué)性能，但由于其在潮濕環(huán)境下易水化而導(dǎo)致晶須結(jié)構(gòu)的破壞，喪失增強(qiáng)能力，故硫酸鈣晶須很少應(yīng)用于工程塑料的增強(qiáng)改性。如能解決晶須水化難題，則可進(jìn)一步拓寬硫酸鈣晶須的應(yīng)用范圍，特別是在

2、PA66等吸水性較強(qiáng)的工程塑料中的改性應(yīng)用。針對(duì)以上內(nèi)容，本文對(duì)硫酸鈣晶須的表面改性和共混工藝做出了系統(tǒng)性的研究。
　　本文使用油酸鈉對(duì)硫酸鈣晶須進(jìn)行了表面防水改性，并研究了改性溫度、改性時(shí)間、油酸鈉用量等因素對(duì)硫酸鈣晶須表面改性效果造成的影響。結(jié)果表明：油酸鈉對(duì)硫酸鈣晶須的改性效果良好，能夠有效封閉晶須表面水化點(diǎn)并阻止晶須水化，晶須的活化指數(shù)可達(dá)97％以上。在影響因素中，油酸鈉的用量對(duì)晶須的活化指數(shù)影響最大，能夠顯著提高晶須的活

3、化指數(shù)。改性溫度方面，隨著溫度的提高，晶須的活化指數(shù)呈先上升后下降趨勢(shì)。改性時(shí)間則對(duì)晶須的活化指數(shù)影響不大。
　　對(duì)硫酸鈣晶須的表面基團(tuán)進(jìn)行了FTIR分析，結(jié)果表明：油酸鈉在硫酸鈣晶須表面先進(jìn)行化學(xué)吸附形成油酸鈣，再進(jìn)行物理吸附形成牢固的油酸鈉表面包覆層。譜圖中油酸鈉羰基基團(tuán)的伸縮振動(dòng)峰向低波段移動(dòng)說(shuō)明了晶須表面的鈣離子有破壞油酸鈉分子間氫鍵并與羰基發(fā)生絡(luò)合的現(xiàn)象，該現(xiàn)象能夠提供良好的的改性效果。
　　通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)制備了

4、含改性硫酸鈣晶須的PA66復(fù)合材料，并通過(guò)拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)研究了加工溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、晶須用量等因素對(duì)PA66復(fù)合材料綜合性能的影響，發(fā)現(xiàn)這三個(gè)因素對(duì)復(fù)合材料的影響各不相同。結(jié)果表明：加工溫度的上升和降低對(duì)復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能均有一定影響，280℃下加工所得PA66樣條具有最高力學(xué)性能。螺桿的轉(zhuǎn)速只影響加工效率，晶須的添加量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，晶須的團(tuán)聚是造成力學(xué)性能下降的主要原因。
　　通過(guò)SEM掃描顯微