纳米碳酸钙的表面改性并填充107硅橡胶的性能研究

本文中以不同用量硬脂酸“湿法”表面改性的纳米碳酸钙粉体为填料制备了室温硫化硅橡胶纳米复合材料,研究了不同用量硬脂酸的表面改性对于纳米碳酸钙颗粒表面性质、分散性以及硅橡胶纳米复合材料流变性能和力学性能的影响,并探讨了表面改性的作用机理。实验结果表明,表面改性剂硬脂酸用量越大,纳米粉体的表面改性效果越好,表面疏水性越优异,并且表面改性后的纳米粉体在硅橡胶中的分散性越好;另外,随着硬脂酸用量的增加,未硫化的硅橡胶纳米复合材料的动态储能模量（G’     

科技简讯

改性纳米碳酸钙粉体的制备及其耐酸性在共沸蒸馏脱水后的纳米碳酸钙-正丁醇悬浮液中直接加入硬脂酸,制备了改性纳米碳酸钙粉体,确定了改性剂硬脂酸的最佳用量为纳米碳酸钙质量的3%。改性纳米碳酸钙的吸油值为每100g49.4g,活化度高达99.9%,比表面积为30.32m2/g。用透射电镜、红外光谱分析、BET法等对改性纳米碳酸钙进行了表征。研究了改性纳米碳酸钙的耐酸性原因,即粒子表面形成的有机包敷层,使碳酸钙产生了一定的耐酸性能。改性后纳米碳酸钙粒子的分散性和分散程度得到了提高,绝大部分纳米碳酸钙粒子处于单分散状态,有效地避免了二次粒子…     

改性纳米碳酸钙粉体的制备及其耐酸性

公共沸蒸馏脱水后的纳米碳酸钙-正丁醇悬浮液中直接加入硬脂酸,制备了改性纳米碳酸钙粉体,确定了改性剂硬脂酸的最佳用量为纳米碳酸钙质量的3％。每100g改性纳米碳酸钙的吸油值为49．4g,活化度高达99．9％,比表面积为30．32m^2／g。用透射电镜,红外光谱分析,BET(Brunauer-Emmett-Teller)法等对改性纳米碳酸钙进行了表征。研究了改性纳米碳酸钙的耐酸的和耐酸性原因．即粒子表面形成的有机包敷层,使碳酸钙产生了一定的耐酸性能。     

改性纳米碳酸钙的表征及其在RTV硅酮胶上的应用

采用粒度分布以及流变性能测试的方法对改性纳米碳酸钙进行表征,结果表明,自制的复合改性剂改性的纳米碳酸钙的平均粒径小,粒径分布均匀,并且在Ca CO3/DOP体系中表现出良好的触变性能,将其作为填充料应用于硅酮胶上,能够提高硅酮胶的触变性能及拉伸强度。     

有机酸改性纳米碳酸钙及其对酚醛树脂耐水性能的影响

以硬脂酸、油酸及十二酸为改性剂,利用湿法活化工艺对纳米碳酸钙进行表面改性,并将其填充到酚醛树脂中。利用正交实验考察了改性时间、改性温度及改性剂用量对改性效果的影响,并确定了不同改性剂改性纳米碳酸钙的最佳条件。结果表明,油酸改性纳米碳酸钙的效果最好,其最佳改性条件为:改性时间30min,改性温度75℃,改性剂用量为纳米碳酸钙用量的4%(wt.)纳米碳酸钙经油酸改性后吸油值降低至22,比未改性纳米碳酸钙降低了71.05%,活化度接近100%。将改性纳米碳酸钙分散到酚醛树脂中,使它的耐水性能提高3倍以上。     

聚丙烯/超细丁苯胶粉/纳米碳酸钙三元复合材料的制备与性能

采用喷雾干燥方法得到丁苯橡胶／纳米碳酸钙复合粉末橡胶(RPS),探讨了RPS中苯甲酸钠用量以及丁苯橡胶与纳米碳酸钙质量比对聚丙烯(PP)力学性能、耐热性和结晶性能的影响。结果表明,苯甲酸钠最佳用量为丁苯橡胶和纳米碳酸钙总用量的10％;随着纳米碳酸钙用量的增加,体系中分散相粒径减小,结晶速率加快,材料的韧性、刚性和耐热性能提高。RPS对于不同熔体流动指数的PP具有不同的增韧增强效果。熔体流动指数越小,越有利于RPS在PP中的分散,体系韧性越高。此外。动态流变学研究表明,PP／RPS三元复合材料的熔体流变行为与纯PP类似,RPS的加入增加了PP的黏度．流动性能变差。     

纳米碳酸钙的表面改性及其填充107硅橡胶复合材料的性能研究

采用硬脂酸对纳米碳酸钙进行湿法表面改性,探讨改性机理,研究107硅橡胶/改性纳米碳酸钙复合材料的性能。结果表明:硬脂酸对纳米碳酸钙表面改性的效果较好,硬脂酸主要通过化学吸附改性纳米碳酸钙;随着硬脂酸用量增大,纳米碳酸钙的活化度增大,在107硅橡胶中的分散性提高;107硅橡胶/改性纳米碳酸钙复合材料Payne效应减弱,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度增大。     

聚丙烯/无机粉体/异形纤维复合材料的制备

以聚丙烯为聚合物基体,以纳米碳酸钙为无机组分,采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维,纤维截面形状分别为圆形、扁平形和三角形,通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/纳米碳酸钙/异形纤维复合材料,并采用不同的改性剂对纳米碳酸钙进行表面改性,通过扫描电子显微镜观察了纳米碳酸钙的分散情况,重点分析了聚丙烯/纳米碳酸钙/异形纤维复合材料的结构与性能的关系。结果表明,硅烷偶联剂对碳酸钙表面有机化处理的效果好于硬脂酸;纤维截面形状不同对复合材料的增强效果也不同,其中比表面积最大的三角形纤维增强效果最佳;当纳米碳酸钙的含量为3%(质量分数,下同)(2%硅烷偶联剂处理)、三角形PET纤维的长径比为80、含量为2%(体积分数,下同)(4%硅烷偶联剂处理)时,制得的聚丙烯/纳米碳酸钙/异形纤维复合材料的屈服强度比纯聚丙烯提高近21%,弹性模量提高了约82%。     

铝酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙效果研究

研究了铝酸酯偶联剂对纳米碳酸钙湿法表面改性的工艺过程,通过沉降速度表征确定了最佳改性条件,通过BET和吸油值等表面物化性能评价了纳米碳酸钙的改性效果．同时将粉体添加到有机硅密封胶中测定对流变性能的影响。实验结果表明：改性纳米碳酸钙粉体表面性质发生了明显的变化．比表面积增大．亲油性和在有机相中的分散性明显提高,增强了有机硅密封胶的流变性能。     

天然橡胶/纳米氧化锌复合材料研究进展

综述了纳米氧化锌制备、改性方法对NR性能的影响,以及纳米氧化锌复合材料的应用研究情况。纳米氧化锌粒径小,比表面积大,具有表面效应和高活性。改性的纳米氧化锌可以在天然橡胶中实现良好分散,可达到提高胶料性能目的,同时降低了ZnO的用量。应用于汽车轮胎、减震器、橡胶止水带,效果显著,符合当今环保发展的趋势。     

活化CaCO3填充PVC／P—65共混材料的研究

研究了用硬脂酸活化处理过的轻质CaCO_3填充PVC/P-65(一种具有包藏结构的粉末丁腈橡胶)共混材料的力学性能和流变性能。结果显示:活化CaCO_3有明显的补强作用,综合考虑20份为其最佳加入量;含有活化CaCO_3的PVC/P-65体系流动性较好,可能是因为外覆硬脂酸的CaCO_3在熔化时受硬脂酸的影响而具有润滑作用。     

纳米碳酸钙/邻苯二甲酸二辛酯浆液的流变性

考察了未改性纳米CaCO3/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)浆液(DOP-1)、改性纳米CaCO3WO-12/DOP浆液(DOP-2)和改性纳米CaCO3WO-13/DOP浆液(DOP-3)的流变性,以评价纳米CaCO3的改性效果,结果表明:纳米CaCO3/DOP浆液的流动特性均符合Casson模型;与DOP-1和DOP-3相比,DOP-2黏度较低,Casson屈服应力较小,稳定性较好,触变性较大。说明改性纳米CaCO3WO-12与DOP相容性好,其改性效果最佳,与其在丙烯酸树脂中分散效果最好一致。纳米CaCO3/DOP浆液流变性可用于评价纳米CaCO3的改性效果。     

磷酸酯改性CaCO3在PVC塑料上的应用

采用系列磷酸酯改性纳米CaCO3,从粒径的分布、DOP糊粘度、吸油量 ,白度等方面研究了改性CaCO3 的表面性质。研究结果表明 :改性后的CaCO3 表面疏水亲油 ,DOP糊粘度、吸油量以及在DOP中的平均团聚粒径均减小。将改性后的CaCO3 填充于软PVC塑料体系当中研究其材料的各项性能 ,发现采用磷酸酯改性CaCO3 可以显著地提高软PVC/CaCO3 塑料的熔体流动速率和材料的撕裂强度。而且 ,发现用磷酸酯改性CaCO3 填充的软PVC塑料的白度高。     

稀土偶联剂对碳酸钙表面改性的研究

采用硬脂酸稀土对碳酸钙进行改性,并对改性产品进行了表征。硬脂酸稀土湿法改性碳酸钙的最佳条件是:硬脂酸稀土用量1%,改性温度90℃,改性时间40min,搅拌速度1000r/min。改性结果表明,碳酸钙由亲水疏油变成了亲油疏水;通过FTIR分析表明,硬脂酸稀土与碳酸钙以化学键结合。     

Determination of specific surface area of ferric oxide and alumina powders

Methods for measuring the surface areas of powdered solids are considered and the specific surface areas of ferric oxide and alumina powders using adsorption of stearic acid from benzene solution are determined. It has been found that the value of the specific surface area of both powders agree with the BET nitrogen gas adsorption area if it is considered that the area occupied per molecule of stearic acid on the powder surface is of the order of 60–70Ų. This finding shows that orientation of the stearic acid molecule on the solid/liquid interface takes place so that stearic acid molecules lie neither completely perpendicular nor completely parallel to the surface. Possible orientations of stearic acid chains on the surface are envisaged.     

Influence of Powder Agglomerates on the Structure and Rheological Behavior of Injection-Molded Zirconia–Wax Suspensions

Surface-modified zirconia powders with 20% to 100% of the particle surface area covered with stearic acid was blended with 50 vol% of an organic wax vehicle for rheological study. These fractions of surface coverage gave rise to different degrees of powder agglomeration. A further adsorption of the wax on partially modified particle surfaces was examined, which was likely to exhibit different degrees of solid surface-wax affinity depending upon whether the particle surfaces were "bare" or "premodified." The rheological behavior of the suspensions revealed that the shear viscosity as well as the yield stress increased appreciably with decreased fractions (or surface coverage) of the pre-adsorption. The observed suspension rheology due to incomplete surface modification can be accounted for by the formation of agglomerates which suppress suspension flowability to a significant extent. The formation of the agglomerates alters the suspension structure by reduction of the maximum solid concentration (φ_max) that is attainable for a given powder. This change in suspension structure (decrease in φ_max) leads to a restriction of particle mobility, reflected as a linear function of the yield stress of the suspensions.     

常温下重质碳酸钙的研磨改性一体化工艺研究

在粒径为45 μm重质碳酸钙的浆料中加入硬脂酸,利用研磨改性法,在研磨粉碎的同时制备了改性碳酸钙浆料,烘干粉碎后再对碳酸钙干粉进行改性。利用激光粒度分析等手段分别对碳酸钙干粉的粒度、表面活化度、吸油值、白度做了研究。结果发现,常温下可以实现重质碳酸钙研磨改性一体化工艺。研磨后碳酸钙颗粒的粒径由45 μm降至2 μm。随着硬脂酸的添加量逐渐增加,重质碳酸钙的活化度增加,吸油值下降。当硬脂酸的添加量增至2%（质量分数）后,重质碳酸钙的活化度超过98%,吸油值降至0.267 g/g。重质碳酸钙研磨改性一体化工艺有利于降低重质碳酸钙的生产成本,增加产品的竞争力。     

绿色环保硬质PVC基料的开发及应用

通过正交试验优化了硬质PVC的配方,研究了钙锌稳定剂、DOP、ACR、硬脂酸钙4种组分对PVC共混体系流变性能及试样力学性能的影响,结果表明：①绿色环保硬质PVC基料的最佳配方为：PVC100份、钙锌稳定剂5份、DOP4份、硬脂酸钙0．5份、ACR2份、PE蜡0．7份、硬脂酸0．3份;②影响PVC共混体系流变性能的最主要因素是钙锌稳定剂,其次为DOP,影响最小的是ACR;影响试样力学性能的最主要因素是DOP,其次是钙锌稳定剂,影响最小的是ACR。     

CaCO3/聚丙烯共混制备多孔聚丙烯纤维的研究

以CaCO3为成孔剂,与聚丙烯相混合制得多孔纤维。研究了CaCO3/聚丙烯共混物的流动性和密度,考察了CaCO3/聚丙烯共混纤维的力学性能、吸湿性能与表面形态。结果表明:CaCO3/聚丙烯共混物为切力变稀流体,流体表观黏度随着CaCO3含量的增加而减小,减小程度与CaCO3含量有关。CaCO3含量增加,共混物密度增大,共混纤维的力学性能下降,回潮率增大。经酸处理后共混纤维表面存在多孔结构。     

Effects of stearic acid coated talc,CaCO3, and mixed talc/CaCO3 particles on the rheological properties of polypropylene compounds

The effect of the stearic acid coated fillers and their geometry on the shear/dynamic viscosity and complex viscosity has been investigated using polypropylene (PP) compounds filled with stearic acid uncoated and coated talc, calcite, and mixed talc/calcite particles. The viscosity was measured over a wide range of shear rates (10^?8 to 10³) using a capillary, cone‐plate and sandwich rheometer. Overall, the rheological properties of the compounds exhibited different behavior upon different filler systems, stearic acid involvement, shear stress or strain, and frequencies due to stearic acid involvement. This implies that the stearic acid lowers the interfacial force between the filler surface and the resin matrix, followed by a favorable processing. In addition, at very low shear stresses, the viscosity of talc(un) compounds was higher than calcite(un) ones; at very high shear stresses, on the other hand, talc compounds became lower than calcite(un) compounds. This is interpreted as due to the different geometry between talc and calcite. The yield value as a function of shear stress was observed for all filler systems and exhibited lower than that obtained from the extrapolation. Furthermore, the Cox–Merz relation between the complex and shear viscosity for both the stearic acid uncoated and coated compounds is found not valid. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 93: 2105–2113, 2004