纳米CaCO3/PP复合材料的制备与性能研究

分别采用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂等对纳米CaCO3进行表面处理,通过熔融共混法制备了纳米CaCO3/PP复合材料,并进行了力学性能测试与表征.结果表明,经过三种偶联剂处理后的纳米CaCO3能显著提高PP的缺口冲击韧性,其中NDZ-201钛酸酯偶联剂的处理效果最佳,当纳米CaCO3质量分数为7%时,对PP的改性效果最好,缺口冲击韧性提高了38%,弯曲模量提高了33%.     

螯合-配位型硼酸酯偶联剂在PVC／CaCO3复合体系中的应用

报道了螯合-配位型硼酸酯偶联剂(OL- BAP)的性能、偶联作用机理及结构特点，研究OL-BAP用量对PVC／CaCO3体系力学性能的影响以及OL-BAP改性CaCO3对PVC／CaCO3复合体系力学性能的影响，并与铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂进行比较，得出OL-BAP的最佳用量为CaCO3的1％。OL-BAP是继铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂之后的又一类性能优异的水解稳定性良好的新型偶联剂。     

稀土偶联剂对CaCO3表面改性的研究

采用稀土偶联剂、铝酸酯和硬脂酸对CaCO3进行表面改性,测试其吸油值和黏度;表征了稀土偶联剂改性CaCO3抽提前后的红外光谱和扫描电镜;测定了稀土偶联剂改性CaCO3共混PP的抗冲击强度。试验结果表明：稀土偶联剂对CaCO3具有较强的偶联作用,稀土偶联剂可在CaCO3表面形成较牢固的物理和化学配位,获得的稀土“壳-核”CaCO3可提高PP的抗冲击强度。当稀土偶联剂的质量分数为3％时,其增韧效果最好。     

赤泥填充改性聚丙烯的研究

采用湿法表面处理得到经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂改性后的赤泥(RM),再用RM对聚丙烯(PP)进行共混改性,研究了表面处理剂种类及RM填充量对PP/RM复合材料的力学性能、结晶与熔融行为及热稳定性的影响。结果表明,当经钛酸酯偶联剂处理的RM填充量为20份时,PP/RM复合材料的综合性能最好,其拉伸强度与缺口冲击强度较纯PP分别提高了15.8%与42.1%。RM具有异相成核作用,提高了PP的结晶温度、熔点与结晶度,并促进β晶型的形成。RM的添加还提高了PP的热稳定性。     

不同机理改性轻质CaCO3在油相中粘度行为的研究

由于碳酸钙(CaCO3)作为填充剂在塑料工业中的重要地位，及用不同方式改性的CaCO3对体系性能影响的争议．本文研究了用硬脂酸、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂为改性剂的三种改性轻质CaCO，在石蜡油和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)体系中粘度与填充量、温度、贮放时间等的关系，3种改性CaCO3在体系中的沉降性研究结果表明：3种改性轻质CaCO3在石蜡油和DBP体系中粘度行为的差别明显与其不同的改性机理有关．并作了简要描述。     

硫酸钡/聚丙烯复合材料的力学性能及形态结构

采用铝酸酯和钛酸酯偶联剂对BaSO4进行表面处理,通过熔融共混制备了聚丙烯(PP)/BaSO4复合材料。研究了BaSO4粒径和填充量、偶联剂种类及用量对PP/BaSO4复合材料力学性能、流动性能的影响。结果表明:BaSO4粒径越小,在基体树脂中的分散性越好,复合材料的韧性改善越明显;采用偶联剂处理的BaSO4对PP进行填充改性,可有效提高复合材料的冲击韧性和断裂伸长率,使用铝酸酯偶联剂处理的改性效果明显优于钛酸酯偶联剂;在PP/BaSO4复合材料试样的冲击断面上存在许多粒子抽出后留下的孔穴,而孔穴的形成使复合材料的韧性得到提高。     

多填料改性汽车内饰用聚丙烯

以汽车内饰用聚丙烯为研究对象,通过共混改性研究了硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂及其两两复配形成的三种复合偶联剂对高岭土和硫酸钡进行的表面改性填充聚丙烯的性能。试验表明,钛酸酯偶联剂/铝酸酯偶联剂复配改性高岭土和硫酸钡填充聚丙烯(PP)能取得最优的综合性能,拉伸强度提升10.62%,断裂伸长率提升12.8%,弯曲强度提升4.95%,缺口冲击强度提升28.62%,熔体质量流动速率提升52.48%。通过正交试验对钛酸酯/铝酸酯复合偶联剂改性高岭土和硫酸钡填充PP进行了配方优化,同时发现高岭土能起到增强作用,硫酸钡对基体有增韧作用,且高岭土与硫酸钡在PP中具有协同作用。     

供水管用改性聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的研究

以改性聚丙烯(PP)为基体、纳米CaCO3为填料，采用直接分散法及两步混炼工艺制备了供水管用改性PP／纳米CaCO3复合材料。阐述了纳米CaCO3的表面处理、钛酸酯偶联剂含量、纳米CaCO3含量及不同混合工艺对纳米复合材料性能的影响。同时对改性PP／纳米CaCO3复合材料及其供水管材的制备工艺进行了分析讨论，确定了改性PP／纳米CaCO3复合材料的配方及其成型工艺参数，并与国内外相关产品的性能进行了比较。     

PP／湿法表面处理纳米CaCO3复合材料的力学性能研究

研究了自制水溶性钛酸酯偶联剂对新型超重力反应结晶法所得纳米碳酸钙浆料进行湿法表面处理的配方和工艺。系统研究了纳米CaCO3用量和表面处理剂种类对：PPA纳米CaCO3复合材料形态结构和力学性能的影响。结果表明，采用偶联剂处理的纳米CaCO3在基体中的分散优于脂肪酸盐。纳米CaCO3经表面处理，在低含量时(5～6份)即可对PP进行有效地增韧改性，偶联剂和脂肪酸盐处理的两种纳米CaCO3分别使PP冲击强度提高70％和50％，且拉仲强度保持不变。DSC和WAXD研究复合材料中PP的晶体结构发现，PP β-晶型的成核结晶与表面处理剂种类密切相关。     

重质CaCO3的表面改性及在PVC制品中的应用

介绍了重质CaCO3表面改性的方法——表面化学改性和机械力化学改性，比较了常用的表面改性剂——硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂，还介绍了重质CaCO3在PVC制品中的应用。     

偶联剂处理针状硅灰石及PP复合材料的研究

采用硅烷偶联剂(KH550、KH570)、钛酸酯偶联剂(NDZ-201)和铝酸酯偶联剂(DL-411-A)对针状硅灰石表面进行处理,并进一步与聚丙烯(PP)进行填充改性。通过红外光谱、扫描电子显微镜对处理效果及PP/硅灰石体系进行了表征,对力学性能进行了测试。结果表明:四种偶联剂与硅灰石发生了化学作用,而且偶联剂KH570和DL-411-A对硅灰石的处理效果较佳。当KH570质量分数为2.0%、DL-411-A质量分数为1.5%时,PP/硅灰石体系的拉伸强度均达到最大值,同时提高了硅灰石在PP基体中的分散及其与PP基体的界面相容性。     

超微细碳酸钙的复合改性及其在LDPE上的应用研究

研究了硬脂酸与DL-411铝酸酯偶联剂混合对超微细CaCO3的湿法改性及其对LDPE的填充效果.通过硬脂酸和DL-411铝酸酯分别单独改性碳酸钙,测定活化指数,确定最佳改性剂用量为2 %,然后按不同配比的硬脂酸和DL-411铝酸酯混合改性CaCO3,结果表明当硬脂酸用量为1.5 %、DL-411铝酸酯用量为0.5 %时,对碳酸钙具有最佳改性效果:活化指数99.71%、吸油值46.19 mL/100 g、最终的沉降体积2.3 mL/g、10g改性碳酸钙与100 mL液体石蜡混合物的黏度4.4 Pa·s.将改性碳酸钙填充到LDPE中,当改性CaCO3含量为10 %时,复合材料具有较好的力学性能.     

聚丙烯/硅藻土复合材料性能研究

采用铝酸酯偶联剂对硅藻土进行表面改性,以不同含量的硅藻土与聚丙烯(PP)熔融共混,并加入一定量NaCl,制备PP/硅藻土复合材料,研究铝酸酯偶联剂对硅藻土的改性效果,分析不同硅藻土含量对PP/硅藻土复合材料的组织形貌及吸声系数和压缩性能的影响。结果表明,铝酸酯偶联剂对硅藻土改性效果明显,随着硅藻土含量的增加,复合材料的吸声性能和压缩强度逐渐增大,并在硅藻土含量为30份时吸声系数最佳,最大达0.68;硅藻土含量为40份时压缩强度达到12.66MPa;随着NaCl含量的增加吸声系数有一定改善,当NaCl含量为PP的20%时吸声系数最大达0.78。     

MAH—g—PP及偶联剂处理木粉填充PP的研究

以松木粉对聚丙烯进行填充改性,比较了MAH－g-PP、铝酸酯和铝钛偶联剂三种表面处理剂对松木粉的处理效果,研究了木粉填充量以及NaOH溶液预处理对木粉填充改性PP性能的影响。     

超细氢氧化镁粉的表面改性及其高填充聚丙烯的性能研究

使用铝酸酯对氢氧化镁超细粉进行了表面改性试验；将活化后的氢氧化镁添入PP材料中，研究了铝酸酯改性对PP/Mg(OH)2复合材料性能的影响；通过对改性前后的粉体进行SEM分析、FFIR分析以及对填充PP材料新鲜断面的SEM分析，研究铝酸酯偶联剂改性氢氧化镁粉的效果和改性机理。结果表明：铝酸酯的最佳用量为Mg(OH)2质量的2.0％，改性温度应为80℃；改性可以使PP/Mg(OH)2材料的悬臂梁缺口冲击强度提高一倍以上、弯曲模量提高30％以上，并使材料的UL94阻燃等级提高一个等级，但不能提高拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率.     

柠檬石膏的表面改性对柠檬石膏/聚丙烯复合材料性能的影响

本文研究了单一和混合偶联剂表面改性的柠檬石膏对柠檬石膏/聚丙烯复合材料的力学性能,结晶度,熔点的影响;结果表明:单一偶联剂表面改性的柠檬石膏使柠檬石膏/PP复合材料的拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量较PP有不同程度提高,钛酸酯和铝酸酯偶联剂对柠檬石膏的表面改性具有较好效果。混合偶联剂表面改性的柠檬石膏使柠檬石膏/PP复合材料的冲击强度较单一偶联剂表面改性柠檬石膏填充PP的复合材料提高了34.7%,而拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量均有一定下降。差示扫描量热(DSC)分析结果显示柠檬石膏的加入可以提高聚丙烯的结晶度,对复合材料的熔点几乎没有影响;柠檬石膏的表面改性对复合材料中PP的结晶度和熔点均没有明显影响。     

碳酸钙晶须制备及其对聚丙烯的改性

研究了碳酸钙（CaCO3）晶须的制备方法，探索了以氯化镁（MgCl2）为促进剂时CaCO3晶须生长的影响因素，试验得到了制备CaCO3晶须的最佳条件。采用红外光谱、拉曼光谱等对CaCO3晶须结构进行了性能和结构表征，发现所制备的产物中晶须含量达97％（质量分数），长径比（L／D）为20～30。探讨了所制晶须对聚丙烯（PP）材料改性的效果，结果表明，晶须改性PP的力学性能、流动性明显优于普通重质CaCO3填充PP的。与纯PP相比，在填充量15％（质量分数）的情况下，CaCO3晶须改性的PP，其拉伸断裂强度提高35．7％，弯曲模量提高117％，冲击强度提高31．5％，熔体流动速率基本不下降。     

偶联剂对聚丁烯–1/碳酸钙复合材料性能的影响

采用硅烷、铝酸酯和钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行表面处理,并以聚丁烯–1为基体制备了聚丁烯–1/碳酸钙复合材料,研究了这3种偶联剂对复合材料性能的影响。结果表明,钛酸酯和铝酸酯偶联剂对碳酸钙改性的效果最好,其中铝酸酯偶联剂改性的碳酸钙接触角最大,对复合材料的增韧效果最明显,当铝酸酯偶联剂改性的用量为碳酸钙的1.5%时,改性后的碳酸钙接触角可达162.4°,相应的复合材料缺口冲击强度由未改性时的21.5 k J/m2提高至31.7 k J/m2。对铝酸酯偶联剂改性碳酸钙填充的复合材料的结晶性能及微观结构进行了分析与表征,发现铝酸酯偶联剂改性碳酸钙能够提高聚丁烯–1的结晶度,在基体内形成紧密堆积的细小球晶;铝酸酯偶联剂改性碳酸钙在聚丁烯–1中的分散性较佳,无明显团聚现象,与聚丁烯–1界面结合能力强,能够吸收形变功,提高复合材料的韧性。     

超细无机载银抗菌粉体的表面改性研究

以钛酸酯、铝酸酯偶联剂为表面改性剂，采用干法和湿法两种方法对无机载银抗菌粉进行表面化学包覆处理。并采用红外光谱法、吸水性测定法和粘度法分别对无机粉体表面处理效果进行定性和定量评价；用扫描电镜观察了无机抗菌粒子在PP基体中的分散情况，同时测定了PP／无机载银抗菌粉复合材料的力学性能。结果表明，经过表面改性的无机抗菌粒子与PP的相容性得以改善且分布均匀，粒径小而均一，从而提高了材料的力学性能；钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂最佳用量分别为1．5％和2．0％。     

无机粉体改性效果对比表面积的影响

分别利用钛酸酯偶联剂(NDZ-311)、磷酸酯偶联剂(FX-1)、铝酸酯偶联剂(L-2)和硅烷偶联剂(KH-560)对滑石粉(Talc)进行表面改性,并利用力学性能与比表面积(BET)等测试方法研究了改性Talc对PP复合体系性能的影响,发现BET极大值点与力学性能极大值点呈对应关系,因此可利用比表面积测定来定性或定量地反映偶联剂对无机粉体的改性效果。SEM结果表明:改性后Talc在基体中的分散度得到提高,并能更好地与基体结合。