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值得收藏的改性尼龙小常识：关于矿物填充塑料的表面改性

发布日期：2020-08-31 00:00:00　浏览次数：

聚丙烯作为一种通用塑料，具有许多优良的性能，但是因为机械强度低、耐热性差、收缩形变大、抗蠕变性差等缺陷，在应用上，特别是作为结构材料，受到很大限制，不能作为高性能的工程塑料。因此，对聚丙烯进行改性，使之工程化就成为了一个重要的研究课题。

滑石粉是一种由层状硅酸盐晶体组成的矿物、采用滑石粉填充的PP，耐热性好，收缩率低，尺寸稳定性好，硬度高。滑石粉填充PP复合材料已广泛应用于汽车部件及日常用品的生产，其产品与未填充滑石粉的PP相比具有良好的表观质量、低的收缩率和较高的热变形温度，然而由于两相界面的亲和性补强，滑石粉的直接填充往往导致一些力学性能的下降，从而使复合材料的应用受到限制。对其表面改性处理可有效地改进滑石粉与聚合物的界面亲和性，提高聚合物对滑石粉的润湿能力，改善滑石粉填料在高聚合物基料中的分散状态，从而提高复合材料的力学性能。

滑石粉具有两种表面特征，一种是结构中的上下层表面（层面）Si-O-Si构型，理论上不带电，无表面缺陷，为不活泼饱和面，具有惰性、疏水特征，无水化层，而Si-O键又很强，使氧脱键很难，所以从理论上无法和偶联剂结合，仅可能存在吸附作用；另一种是Si-O-Si型晶体断面（端面），由于其价键断裂，能量很高，能离解水，具有亲水特征，故表现为活性。所以偶联剂在滑石粉颗粒的端面上主要为化学键合，在层面上为物理吸附。

滑石粉由于其结构特征，不溶于有机物。经过改性的滑石粉，结构柱形成交联物质，能够与有机物结合，从而能够溶于有机物。近年来，偶联剂发展迅速，品种逐年增多，其中主要有硅烷系列、钛酸酯系列、铝酸酯系列等。

实践证明，采用合适的偶联剂对无机填料表面进行包覆处理可有效的改进填料与高分子材料的界面亲和性，提高高分子材料对填料的润湿能力，减少填料颗粒附聚体的尺寸，改善填料在高分子材料中的分散性，进而尽量减小填料所引起的负效应。

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