納米重晶石親油化改性及在PVC中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以微米級(jí)天然重晶石粉體為原料，采用新型濕法研磨加工技術(shù)，制得納米級(jí)重晶石粉體；采用X射線衍射儀(XRD)，透射電鏡(TEM)、激光粒度儀，自動(dòng)吸附儀等對(duì)納米重晶石粉體進(jìn)行表征，并研究了納米重晶石親油化改性方法。 分別選用鈦酸酯偶聯(lián)劑CT-201和硅烷偶聯(lián)劑KH550對(duì)納米重晶石粉體進(jìn)行表面改性處理，結(jié)果表明，硅烷偶聯(lián)劑改性效果明顯，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的用量為納米重晶石粉體質(zhì)量的5％時(shí)，改性粉體的活化度達(dá)到50％。但是其在納米重晶石

2、表面為不穩(wěn)定的物理吸附，經(jīng)索氏抽提后，改性粉體親油性消失。 選用陽(yáng)離子表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)作為改性劑，對(duì)納米重晶石粉體進(jìn)行親油化改性處理。研究結(jié)果表明，粉體經(jīng)改性后，大部分DTAB吸附到納米重晶石表面，使納米重晶石粉體表面由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷裕⑶以谝欢ǔ潭壬咸岣吡思{米重晶石粉體與液體石蠟油的相容性。 采用創(chuàng)新技術(shù)建立氧化鋁水合物中間層作為納米重晶石粉體有機(jī)包覆改性的過渡層，然后采用陰離子表面活性劑

3、硬脂酸鈉對(duì)納米重晶石粉體進(jìn)行親油化改性。通過測(cè)定粉體接觸角、活化度等，研究了多種因素對(duì)納米重晶石粉體親油化改性效果的影響。采用：XPS、FT-IR、Zeta電位測(cè)試和TG-DTA等分析手段研究了不同階段包覆物質(zhì)的形態(tài)，初步結(jié)果為：鋁在納米重晶石粉體表面的存在形態(tài)可能為氫氧化鋁、AIO(OH)和無(wú)定形水凝膠并存；2.2％的硬脂酸鈉以物理吸附形式吸附在氧化鋁水合物/納米重晶石的表面，而2.7％的硬脂酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硬脂酸鋁沉積在納米重晶

4、石表面。研究中還對(duì)改性納米重晶石粉體在液體石蠟油中的分散性進(jìn)行了定性和定量分析。結(jié)果表明，當(dāng)氧化鋁理論包覆量為3％、硬脂酸鈉理論包覆量為5％時(shí)，納米重晶石改性粒子在液體石蠟油中分散性最好。 為了驗(yàn)證改性后納米重晶石作為無(wú)機(jī)功能填料對(duì)高分子PVC的改性效果，本文分別選用三種不同的納米重晶石(①未改性納米重晶石；②硅烷偶聯(lián)劑改性納米重晶石；③氧化鋁水合物一陰離子表面活性劑復(fù)合包覆納米重晶石)填充到PVC基體中，研究PVC/納米重晶石