無機(jī)納米填料在聚烯烴紅色母粒中的應(yīng)用研究.pdf

1、無機(jī)納米材料具有不同于宏觀粒子或材料的特性，是目前材料科學(xué)、物理科學(xué)重點(diǎn)研究對(duì)象之一，當(dāng)將宏觀物體的尺寸分割至納米顆粒后，其物理性能及化學(xué)特性等性質(zhì)和大尺寸固體材料顯著不同。將無機(jī)納米材料作為分散相應(yīng)用在聚合物基體中，不僅對(duì)聚合物基體起到增強(qiáng)、增韌等性能優(yōu)化的作用，并具有降低成本，提高塑料產(chǎn)業(yè)價(jià)值的作用。無機(jī)填料尺寸納米化可以使填料表面活性增高，促進(jìn)了填料在高性能化技術(shù)中的應(yīng)用，無機(jī)納米填料填充改性聚合物應(yīng)用廣泛、發(fā)展前景良好。與此同時(shí)

2、，無機(jī)納米填料在色母粒的生產(chǎn)與應(yīng)用研究中也得到了廣泛的應(yīng)用，具有重要的行業(yè)價(jià)值。文獻(xiàn)報(bào)道，將納米CaCO3、納米BaSO4部分替代顏料應(yīng)用于色母粒中，采用納米CaCO3、納米BaSO4替代一部分顏料后，經(jīng)過適當(dāng)?shù)幕旌瞎に囍苽渖噶?，然后將所制得的色母粒?yīng)用于相應(yīng)制品中，結(jié)果表明，被著色制品色彩性能不僅沒有降低，反而有所增加，說明實(shí)驗(yàn)中添加的無機(jī)納米粒子可以部分取代顏料，作為助劑分散在母?；w中，無機(jī)納米粒子的加入為體系引入更多活性點(diǎn)，有

3、利于提高有機(jī)顏料在母粒中的分散均勻程度，同時(shí)，可以使整個(gè)體系的加工過程的流動(dòng)性能基本上維持不變。
　　 本文基于以往的研究，開發(fā)新的能夠在色母粒的制備中進(jìn)行添加的無機(jī)納米填料。本文采用凹凸棒粘土、硅灰石、蒙脫土等無機(jī)納米填料，通過干混的方法分別以不同的比例部分替代顏料制備聚烯烴（低密度聚乙烯）色母粒，將添加納米填料的聚烯烴（低密度聚乙烯）紅色母粒加入到制品樹脂LDPE中，使用平板硫化儀進(jìn)行模壓成型制備色板及薄膜制品，采用積分球測(cè)

4、色儀表征樣板、膜的色彩性能，考察無機(jī)納米填料部分替代顏料對(duì)紅色母粒色彩性能的作用，采用光學(xué)顯微鏡觀察薄膜制品中的分散狀況，使用熔融指數(shù)儀測(cè)定色母粒的熔融指數(shù)來表征母粒的加工流動(dòng)性，最后測(cè)定體系的耐熱溫度。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:凹凸棒粘土、硅灰石、蒙脫土三種無機(jī)納米填料部分替代有機(jī)紅顏料(永固紅F5R)制備色母粒，其最終制品的色彩性能不但沒有降低，在一定程度上還有所增加，所以三種無機(jī)納米填料的加入，在保證各項(xiàng)性能不降低的條件下，有

5、效的減少了顏料的用量，達(dá)到大大減少了紅色母粒生產(chǎn)成本的效果。
　　 三種無機(jī)納米填料部分替代有機(jī)紅顏料的最佳替代比例分別為15％、15％、10％，在三種無機(jī)納米填料的最優(yōu)替代比值時(shí)，通過將所制母粒添加到樹脂中所得的制品的色彩性能、加工流動(dòng)性等基本功能及工藝性能保持不變。
　　 三種無機(jī)納米填料部分替代有機(jī)紅顏料，三者都屬于無機(jī)剛性粒子，因?yàn)楦髯蕴赜械奈⒂^結(jié)構(gòu)，使得三者在整個(gè)體系中都能起到研磨顏料、阻隔顏料團(tuán)聚的作用，從而

6、有效的改善了體系的分散性能，所以在三種無機(jī)納米填料的加入后，雖然體系顏料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了，但是由于分散性提高了，體系中的顏料有效濃度并未降低，從而使得色母粒對(duì)塑料制品的著色效果沒有受到影響。
　　 凹凸棒粘土部分替代有機(jī)紅顏料在最佳替代比例時(shí)，所制備的色母粒添加在樹脂里得到的制品與不替代相比，色差僅為0.28，而耐熱溫度則提高了13℃;硅灰石在最佳替代比例時(shí)，制備的制品與不替代相比，色差為1.07，但是其耐熱溫度提高了23℃;蒙