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    活性滑石粉

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    活性滑石粉

    • 所屬分類:活性滑石粉

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    • 發布日期:2018/07/09
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    活性滑石粉

    活性滑石粉又稱改性滑石粉、表面處理滑石粉作為高填充量的高檔填充劑,是以表面改性劑對滑石粉進行表面改性而制得。由于經表面改性劑改性后的滑石粉一般都具有補強作用,就是所謂的“活性”,因為習慣把改性滑石粉稱為活性滑石粉。

      活性滑石粉是以滑石粉為源料,采用多功能表面活性劑與復合型高效加工助劑,對無機粉體表面進行改性活化處理而成。經改性處理后的滑石粉,表面形成一種特殊的包層結構,可以顯著的改善在聚烯烴等高聚物基體中的分散性與親與性,并且能與高聚物基體間產生界面作用,從而提高制品的抗沖擊強度,是一種性能優良的增量型填充助劑。

    二,滑石粉在各個行業中有著廣泛的應用,其作為一種無機填料可改善制品的剛性、強度、硬度、潤滑性等。隨著現代工業的發展和需要,對滑石粉的性能提出了越來越高的要求,特別是超細滑石粉在國內外市場上需求量很大。

    ■ 滑石粉為什么要進行表面改性?

    與其他非金屬礦物粉體材料一樣,滑石粉的表面有機化處理是非常必要的。這是由于滑石粉表面含有親水基團而具有較高的表面能,作為無機填料與有機高聚物分子材料之間在化學結構和物理形態上有著很大的差異,缺少親和性,需對滑石粉粒子進行表面處理以改善滑石粉與聚合物二者之間的界面結合力,提高滑石粉粒子與聚合物的均勻分散性及相容性。

    另外,超細滑石粉應用到涂料中,由于其表面積大,需要的潤濕分散體就越多,不容易分散進而影響涂料的性能?,F在一些乳膠漆里面吸油高的滑石粉,很多廠家都沒有或者只進行簡單表面處理,所以大大限制了它的應用。

    ■ 滑石粉表面改性方法

    滑石粉改性的機理是利用某些帶有兩性基團的小分子或高分子化合物對進行復合的物質中的一種或兩種進行表面改性,目的是使兩種物質更好地結合。

    (1)表面覆蓋改性法

    表面覆蓋改性法是將表面活性劑或偶聯劑覆蓋于粒子表面,使表面活性劑或偶聯劑以吸附或化學鍵的方式與粒子表面結合,賦予粒子新的性質,使粒子與聚合物的相容性得以改善。

    該方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解為:針對滑石粉與聚合物親和力不高的缺點,將帶有兩性基團的表面活性劑覆蓋粒子上,親水基團朝向粒子表面,親油基團朝向外面,這樣與聚合物結合時就有好的相容性,達到改性目的,擴大滑石粉的應用范圍。

    Liu等采用一系列磷酸酯偶聯劑對滑石粉進行表面處理,改性后的滑石粉分散性得到明顯改善,當磷酸酯用量為0.5%時,復合材料的抗張強度顯著增強。

    Ramos等用硅烷偶聯劑對滑石粉進行改性,結果表明:加入硅烷偶聯劑改性的滑石粉能顯著提高基體的機械性能,隨著滑石粉量和聚丙烯量的增加,材料的彎曲性能提高,當基體中聚丙烯含量為50%時,抗張強度基本不受填料含量的影響。

    (2)機械化學法

    此法是通過粉碎、摩擦等方法將比較大的粒子變得較小,使粒子的表面活性變大,即增強其表面吸附能力,簡化工藝的同時還可以降低成本,同時更易控制產品的質量。

    超細粉碎是物料深加工的重要手段,其主要目的是為現代工業提供高性能的粉體產品。此過程不是簡單的物料粒度減小,它包含了許多復雜的粉體物質性質和結構的變化、機械化學變化。

    楊華明等研究了滑石粉超細粉碎過程中物理化學性質的變化,討論了物理化學性質變化的相關機理。研究表明:滑石粉經攪拌磨超細粉碎后,表面活性增強,熱效應改善,白度提高,粉體性質變化與超細粉碎過程的熱力學特性密切相關。

    葉菁等采用異丙基鈦酸酯(NDZ-201)對滑石進行改性氣流粉碎,發現改性氣流粉碎不僅對滑石的改性粉碎作用明顯,還可平衡顆粒表面的不飽和成鍵力,使粉體粉碎良好,改性劑的助磨效果還可提高超細粉碎效率。

    (3)外膜層改性法

    外膜層改性是在粒子表面均勻地包覆一層聚合物,從而賦予粒子表面新的性質。

    左建華等用TDI(甲苯二異氰酸酯)、HPA對無機粒子滑石粉進行表面處理,與常規的滑石粉粒子填充物相比,包覆后的滑石粉填充高分子材料后,其最大拉伸強度、沖擊強度均明顯提高,提高率分別達到136%和162%,可作為新型強韌型填充改性劑用于PVC電纜料。

    (4)其他改性法

    滑石粉改性方法很多,除上述提到方法之外,還包括局部活性改性、高能量表面改性等。

    局部活性改性利用化學反應在粒子表面接枝上一些可與聚合物相容的基團或官能團,使無機粒子與聚合物有更好的相容性,從而達到無機粒子與聚合物復合的目的。

    高能量表面改性是利用高能放電、等離子射線、紫外線等所產生的巨大能量對粒子表面改性,使其表面具有活性,提高粒子與聚合物的相容性。

    隨著人們對滑石粉特性的認識逐步加深,滑石粉在涂料、塑料等行業中的應用領域將不斷擴大。由于改性高檔滑石粉的生產能力遠遠小于國內外市場的需求,滑石粉的合理改性越來越被人們重視。

    因此,在我們熟悉滑石粉各種理化性能及其在各行業中應用特性的同時,要在實驗和生產應用中不斷總結,不斷探索創新,運用現在高科技手段擴大中低檔產品的深加工,開發高附加值的產品,共創滑石行業和涂料等加工行業的共贏局面。


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