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值得收藏的改性尼龍小常識：關于礦物填充塑料的表面改性

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發布日期：2020-08-31 00:00:00　瀏覽次數：

   聚丙烯作為一種通用塑料，具有許多優良的性能，但是因為機械強度低、耐熱性差、收縮形變大、抗蠕變性差等缺陷，在應用上，特別是作為結構材料，受到很大限制，不能作為高性能的工程塑料。因此，對聚丙烯進行改性，使之工程化就成為了一個重要的研究課題。
   滑石粉是一種由層狀硅酸鹽晶體組成的礦物、采用滑石粉填充的PP，耐熱性好，收縮率低，尺寸穩定性好，硬度高。滑石粉填充PP復合材料已廣泛應用于汽車部件及日常用品的生產，其產品與未填充滑石粉的PP相比具有良好的表觀質量、低的收縮率和較高的熱變形溫度，然而由于兩相界面的親和性補強，滑石粉的直接填充往往導致一些力學性能的下降，從而使復合材料的應用受到限制。對其表面改性處理可有效地改進滑石粉與聚合物的界面親和性，提高聚合物對滑石粉的潤濕能力，改善滑石粉填料在高聚合物基料中的分散狀態，從而提高復合材料的力學性能。
   滑石粉具有兩種表面特征，一種是結構中的上下層表面（層面）Si-O-Si構型，理論上不帶電，無表面缺陷，為不活潑飽和面，具有惰性、疏水特征，無水化層，而Si-O鍵又很強，使氧脫鍵很難，所以從理論上無法和偶聯劑結合，僅可能存在吸附作用；另一種是Si-O-Si型晶體斷面（端面），由于其價鍵斷裂，能量很高，能離解水，具有親水特征，故表現為活性。所以偶聯劑在滑石粉顆粒的端面上主要為化學鍵合，在層面上為物理吸附。
   滑石粉由于其結構特征，不溶于有機物。經過改性的滑石粉，結構柱形成交聯物質，能夠與有機物結合，從而能夠溶于有機物。近年來，偶聯劑發展迅速，品種逐年增多，其中主要有硅烷系列、鈦酸酯系列、鋁酸酯系列等。
   實踐證明，采用合適的偶聯劑對無機填料表面進行包覆處理可有效的改進填料與高分子材料的界面親和性，提高高分子材料對填料的潤濕能力，減少填料顆粒附聚體的尺寸，改善填料在高分子材料中的分散性，進而盡量減小填料所引起的負效應。

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