PDF《硅烷偶联剂改性高岭土在复合材料中的应用》

1740 111 72.

64 4.

67 0.

91 11.

67 13.

41 91.

7 0.

2 0.

05 39517 B

2800 52.

5 83.

02 0.

65 0.

86 7.

69 10.

53 93 0.

21 0

43003 ―

9 3 ― 第28 卷增刊

2005 年9月非金属矿 Non2Metallic Mines Vol.

28 Sp. Issue Sep ,2005

2 试验部分

211 试验器材 中国高岭土公司 A1 粉 ,宁夏煤系 煅烧高岭土、 安徽煤系煅烧高岭土、 硅烷偶联剂 R

1、 R2 ,煅烧窑 ,昆山密友 Q YF2600 型气流粉碎机 ,阜新GRH2500 高速加热混合机.

212 试验方法

21211 原料 :选用中国高岭土公司优质原料 A1 粉3t ,煅烧 ,保温 5h ,所获理化指标 ( %) : SiO2 ,53164 ;

Fe2O3 ,0124 ;

Al2O3 ,44135 ;

SO3 ,0102 ;

白度 ,9318 ;

-

2 μm ,86127 ;

+

325 目,0102 ;

水分 ,012.p H ,510.

21212 超细粉碎 :设备选用昆山密友 Q YF2600 型 气流粉碎机 ,结果见表 3.

21213 改性试验 :改性试验在阜新 GRH2500 高速 加热混合机上进行.将偶联剂 R1 号、 R2 号配成溶 液 ,以喷雾形式分别加入产品 A、 B 及煅烧高岭土 中 ,高速混合 30min ,测定产品活化指数 ,分别达到

92 %和98 %.用乙醇洗涤样品 ,测定其晶形晶貌 , 可见大部分晶体已没有明显的棱角 ,改性后原高岭 土六角片晶形的周围有一层雾状物 ,这就是偶联剂 , 它们之间已架成 "分子桥" ,一般的溶剂不能将其破 坏 ,这有别于有机硅油改性的高岭土产品.

3 应用结果 在PADM 中应用 ,添加量

60 份.测定结果 ,见表4. 表4在PADM 中的应用效果对比 性能 产品 进口 Translink 改性土 苏州改性土

1 2

3 拉伸强度/ MPa 6.

5 >

7 10

7 断裂伸长率/ %

270 350

240 700 撕裂强度/ (kN/ m)

20 18

18 26 硬度

67 60 扯断永久变形/ %

6 <

10 采用苏州改性土后的各项指标与进口土的相 似 ,说明产品性能已达到进口土的水平. 在PA66 工程塑料中应用 , 添加量为质量的

30 % ,与进口高岭土、 改性硅灰石应用情况作对比 , 结果见表 5. 由表

5 可看出 ,我们的改性高岭土与进口高岭 土、 硅灰石相比 ,应用效果基本接近 ,符合用户的要 求. 以15 份苏州 CMP22 高岭土加入高压橡胶附件 中 ,材 料性能:拉伸强度,10MPa ;

断裂伸长率,300 %;

撕裂强度 ,20kN/ m ;

硬度 ,67 ;

扯断永久变 形,6 %. 表5在PA66 中应用效果对比 性能单位 苏州 CMP21 高岭土 进口 ECC102A 高岭土 改性 硅灰石 拉伸强度 MPa 87.

6 89.

6 93.

4 伸长率 % 23.

5 23.

4 3.

9 弯曲强度 MPa 136.

7 136.

8 139.

8 弯曲模量 MPa

4168 4720

4889 冲击强度 J/ m 46.

6 45.

3 47.

7 HDT ℃

73 70

74 以30 份高岭土用于橡胶电缆中 ,分别用硅油和 硅烷改性的高岭土 ,都达到行业标准的要求.它们 的性能有所不同 ,结果见表 6. 表6在橡胶电缆中的应用效果对比 性能 产品 苏州土 CMP22 宁夏煤系土 安徽煤系土 硅油 改性 硅烷 改性 硅油 改性 硅烷 改性 硅油 改性 硅烷 改性 抗张强度/ MPa 7.

2 8.

1 6.

0 6.

9 7.

0 9.

3 断裂伸长率/ %

238 208

244 212

224 200 体积电阻率 / *

1013 Ω・ m 4.

2 3.

7 3.

3 3.

7 1.

9 5.

1 4 结论 硅烷偶联剂具有品种多 ,使用时用量少、 工艺简 单 ,效果显著 ,用途广泛等特点.用硅烷偶联剂改性 的高岭土是高级复合材料的理想填料 ,具有优异的 性能.我们用不同的原料 ,试用不同的偶联剂改性 , 用于相应的工程塑料和橡胶中 ,取得了良好的效果. 在PA、 PP、 PC、 EVA、 PVC、 PE、 HDPE、 EPDM、 EPK 等材料中 ,均可作为功能性填料 ,具有增韧、 增强、 增塑、 阻燃的功效. 参考文献