滑石粉等的表面改性及其填充PP的研究.pdf

1、本文研究的主要內(nèi)容包括：滑石粉、碳酸鈣和硅灰石這三種無機(jī)填料的表面改性機(jī)理、工藝技術(shù)、表征及其填充PP復(fù)合材料性能的影響。研究工作中采用鈦酸酯、鋁酸酯、硼酸酯及硅烷偶聯(lián)劑等表面改性處理劑，對滑石粉等填料進(jìn)行表面改性處理，證明不同種類偶聯(lián)劑存在一個最佳用量范圍。通過接觸角、活化率、吸油量等方法對改性效果進(jìn)行評價。改性后填料對蒸餾水的接觸角明顯變大、吸油量下降、活化率基本上隨著偶聯(lián)劑用量增加而增大。這些結(jié)果表明，偶聯(lián)劑處理改變了滑石粉等的表

2、面極性，其表面由親水性變?yōu)槭杷?。偏光顯微研究結(jié)果表明，改性后的填料更多地以原生狀態(tài)粒子或低聚狀態(tài)粒子形式存在，粉體粒子的分散性得到改善。粒度分布研究結(jié)果表明，改性后填料的粒徑變大，比表面積降低。用紅外光譜對表面改性機(jī)理進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)經(jīng)丙酮抽提的改性填料在2850cm-1和2920cm-1處仍然存在偶聯(lián)劑特征峰，表明偶聯(lián)劑和填料表面之間存在化學(xué)鍵合作用。 選用處理效果較好的改性粉體作為填料，共混PP為基料，熔融擠出制備填充PP

3、復(fù)合材料。對復(fù)合材料進(jìn)行物理、力學(xué)、熱性能，流動加工性能，紅外譜圖和偏光顯微研究，結(jié)果表明，填充PP復(fù)合材料的剛性和耐熱性較PP基體有所提高，熱穩(wěn)定性得到改善，其中熱變形溫度由127℃升高到142℃，熱失重量降低了41.2﹪；在填料量小于20wt﹪，填充PP復(fù)合材料的MI有所提高，流動加工性良好；并且偶聯(lián)劑有增塑、潤滑作用，對MI提高有利。紅外譜圖顯示填料與PP基體間的化學(xué)鍵合作用。偏光顯微(PCM)研究表明，改性后填料能夠均勻地分散在

4、PP基體中，兩者相容性提高；改性填料填充PP的力學(xué)性能較未改性填充有所提高，簡支梁、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度分別由25.22KJ/m2、50.69KJ/m2提高到28.18KJ/m2和52.56KJ/m2，拉伸強(qiáng)度由33.93MPa提高到36.43MPa。X射線衍射(XRD)研究看出，滑石粉等填料都具有成核作用，加入后不改變PP基體的晶型，只提高結(jié)晶度，而滑石粉的成核性最強(qiáng)。電子掃描電鏡(SEM)的斷面形貌觀察發(fā)現(xiàn)，改性滑石粉填充PP復(fù)合材料