納米重晶石親油化改性及在PVC中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以微米級天然重晶石粉體為原料，采用新型濕法研磨加工技術(shù)，制得納米級重晶石粉體；采用X射線衍射儀(XRD)，透射電鏡(TEM)、激光粒度儀，自動吸附儀等對納米重晶石粉體進行表征，并研究了納米重晶石親油化改性方法。 分別選用鈦酸酯偶聯(lián)劑CT-201和硅烷偶聯(lián)劑KH550對納米重晶石粉體進行表面改性處理，結(jié)果表明，硅烷偶聯(lián)劑改性效果明顯，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的用量為納米重晶石粉體質(zhì)量的5％時，改性粉體的活化度達到50％。但是其在納米重晶石

2、表面為不穩(wěn)定的物理吸附，經(jīng)索氏抽提后，改性粉體親油性消失。 選用陽離子表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)作為改性劑，對納米重晶石粉體進行親油化改性處理。研究結(jié)果表明，粉體經(jīng)改性后，大部分DTAB吸附到納米重晶石表面，使納米重晶石粉體表面由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?，并且在一定程度上提高了納米重晶石粉體與液體石蠟油的相容性。 采用創(chuàng)新技術(shù)建立氧化鋁水合物中間層作為納米重晶石粉體有機包覆改性的過渡層，然后采用陰離子表面活性劑

3、硬脂酸鈉對納米重晶石粉體進行親油化改性。通過測定粉體接觸角、活化度等，研究了多種因素對納米重晶石粉體親油化改性效果的影響。采用：XPS、FT-IR、Zeta電位測試和TG-DTA等分析手段研究了不同階段包覆物質(zhì)的形態(tài)，初步結(jié)果為：鋁在納米重晶石粉體表面的存在形態(tài)可能為氫氧化鋁、AIO(OH)和無定形水凝膠并存；2.2％的硬脂酸鈉以物理吸附形式吸附在氧化鋁水合物/納米重晶石的表面，而2.7％的硬脂酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硬脂酸鋁沉積在納米重晶

4、石表面。研究中還對改性納米重晶石粉體在液體石蠟油中的分散性進行了定性和定量分析。結(jié)果表明，當(dāng)氧化鋁理論包覆量為3％、硬脂酸鈉理論包覆量為5％時，納米重晶石改性粒子在液體石蠟油中分散性最好。 為了驗證改性后納米重晶石作為無機功能填料對高分子PVC的改性效果，本文分別選用三種不同的納米重晶石(①未改性納米重晶石；②硅烷偶聯(lián)劑改性納米重晶石；③氧化鋁水合物一陰離子表面活性劑復(fù)合包覆納米重晶石)填充到PVC基體中，研究PVC/納米重晶石