硅灰石改性表征6大重點

　　無機填料在復(fù)合材料領(lǐng)域中占一個很重要的位置。然而，大多數(shù)的無機礦物填充物和聚合物相容性差，很難在聚合物基體中分散均勻。

　　例如硅灰石，硅灰石是一種具有特殊針狀結(jié)構(gòu)的鏈狀硅酸鹽礦物。由于其具有無毒，較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面。

　　但由于硅灰石的表面與聚丙烯表面性質(zhì)不同，無法與聚丙烯等高聚物很好地結(jié)合，且硅灰石在與高聚物熔融擠出過程中容易發(fā)生團聚，導(dǎo)致硅灰石在高聚物中分散不均勻，影響復(fù)合材料的力學(xué)性能，因此以其作為共混填料之前需對硅灰石進行表面改性處理，增加硅灰石與聚丙烯的相容性，從而獲得綜合性能更優(yōu)異的聚丙烯基復(fù)合材料。

硅灰石/聚丙烯復(fù)合材料

　　常用的改性方法有物理表面改性法，化學(xué)表面改性法，機械力化學(xué)改性法，沉淀反應(yīng)改性法，高能表面改性法等。

填料表面改性效果表征

表面改性效果的評價方法可以分為直接評價法和間接評價法。

一

直接評價法

直接評價法就是通過表面改性前后填料的表面物理化學(xué)性質(zhì)變化來表征和評價顆粒表面改性的效果，比如親水親油性，接觸角大小，分散性，吸油值，黏度等。

1

活化指數(shù)

　　活化指數(shù)的表征是以水為介質(zhì)。樣品中漂浮部分的重量與樣品總重量的比即為活化指數(shù)。

　　一般情況下，未改性硅灰石粉體的活性指數(shù)為0，經(jīng)過改性后硅灰石的表面由親水向親油性發(fā)生轉(zhuǎn)變，硅灰石的活化指數(shù)變大。

2

界面接觸角

　　接觸角是在氣、液、固三相的交界處由固、液界面張力與液、氣界面張力的夾角，接觸角的大小可以表征固體被液體潤濕的程度。

　　一般情況下表面有機改性后的硅灰石水接觸角增大。

3

沉降體積

　　沉降體積是體現(xiàn)粉體分散穩(wěn)定性的一個重要指標。

　　若改性粉體分散性好，則粒子間不易發(fā)生團聚，沉降體積較大。相反，若粉體分散性較差，說明粒子間容易發(fā)生團聚，則沉降體積較小，改性效果差。

4

吸油值

　　吸油值是表征粉體改性效果的重要指標。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)填料用吸油值這個指標來大致預(yù)測填料對樹脂的需求量。

　　顆粒相同的填料，帶空隙的比不帶空隙的填料顆粒吸油值要髙，所以油吸附量小的填料在樹脂中的用量就可增加。

5

黏度

　　黏度同樣是表征粉體分散性的重要指標。未改性的硅灰石在蒸餾水流動性差，因此黏度較大，而改性后的硅灰石表面由親水性變?yōu)橛H油性，流動性增強，黏度變小。

二

間接評價法

間接評價法是通過改性硅灰石實際填充應(yīng)用后的性能來考察改性效果。

　　例如由于以上幾種直接評價方法與復(fù)合材料的力學(xué)性能并沒有直接關(guān)系，當選用改性最好的填料填充到聚合物中未必能獲得力學(xué)性能最好的復(fù)合材料，因此對填料進行表面處理時，不能單純追求活化度或水接觸角的提高而忽略它最終的使用性能，應(yīng)兼二者之間的協(xié)調(diào)作用，充分發(fā)揮表面改性劑對復(fù)合材料綜合性能的改善作用。

　　由于粉體表面改性的目的主要是為了提高它的應(yīng)用價值，因此間接評價法就顯得格外重要，是評價表面改性粉體應(yīng)用價值的重要依據(jù)。