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【新余华远硅灰石】硅灰石的改性方法
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  • 发布时间:2020-04-11 09:31
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硅灰石作为一种天然矿物原料在工业上应用始于20世纪30年代,到60年代硅灰石才较大规模地被开发利用。

    物理法
    物理法是指不用表面改性剂而对无机非金属矿物填料实施表面改性的方法,例如涂覆改性和高能表面改性等。涂覆改性是利用有机物或无机物对粉体表面进行包覆以达到改性的方法。高能表面改性是利用红外线、紫外线、电晕放电和等离子体照射和超声波等进行表面改性的方法。改性后体系的拉伸强度和冲击韧性有明显的提高,其熔体温度敏感性好,粘度低,加工流变性能也有所改善。这是别的表面改性方法所无法达到的,被认为是无机非金属矿物填料表面改性的一个新动向。但该工艺复杂、成本高,目前还很难实现工业化生产。

    化学法
    利用各种表面改性剂或化学反应对无机非金属矿物填料进行表面改性的方法,通称为化学法。表面改性剂分子一端为极性基团,能与无机非金属矿物填料表面发生物理吸附或化学反应而连接在一起,而另一端的亲油性基团能与基体形成物理缠绕或化学反应。结果,表面改性剂在无机非金属矿物填料和有机高聚物之间架起一座“分子桥” ,将极性不同、相容性很差的两种物质偶联起来,从而增强了高聚物基体和无机非金属矿物填料之间的相互作用,改善了制品性能。表面活性剂大多为有机化合物,具有不对称的分子结构,由亲水和疏水两部分基团所组成,根据基团的特征和在水中的离解状态可分为离子型和非离子型两种类型。非离子型表面活性剂处理亲水性填料表面时,其极性基团一端向着填料粒子并产生吸附作用,而使其疏水性一端向外,结果使亲水性填料表面变成疏水性表面,从而改善了与聚合物之间的润湿性和亲合性,提高了在橡胶中的分散效果和补强性能。偶联剂是一种具有双反应功能的化学物质,能把橡胶和非炭黑填料有机地联接在一起,使界面成为化学键结合,以显著提高非炭黑填料的补强性能。硅烷偶联剂的使用历史可以追溯到1945年前后。钛酸酯偶联剂应用较晚,于1974年才首次由Monte发表了关于填料用钛酸酯偶联剂的文章。而铝酸酯偶联剂是我国首创的偶联剂,自1984年问世以来,就以其合成简单、成本低、色浅无毒、性能优异等特点,为人们所瞩目,并逐渐在许多复合材料领域中获得推广,取得很好的应用效果,另外还有硼酸酯、磷酸酯、锆酸酯等作为偶联剂的报道。

    机械力化学改性
    机械力化学改性是以化学剂与填料表面及其活性基团之间的物理化学作用为基础,以机械—化学或热作用为手段的一种改性方法。对粉体进行超细粉碎同时实施表面化学改性,利用粉碎机械力效应可以促进和强化改性效果。粉碎过程中施加的大量机械能,除消耗于颗粒细化外,还有一部分用于改变颗粒的晶格与表面性质,从而呈现激活现象。激活的颗粒极易与改性剂发生反应。此外,在粉碎过程中不断出现新鲜的颗粒表面,也易与改性剂发生反应。