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1、2006.12（上半月刊）理工科研粉石英不同途徑改性效果的比較研究□李金濤（宿遷學(xué)院三系江蘇·宿遷223800）摘要在相同條件下分別用鋁酸酯DL-411偶聯(lián)劑、硅烷KH-570偶聯(lián)劑、兩者的復(fù)合偶聯(lián)劑對(duì)粉石英改性，以制備功能填料活性粉石英。綜合分析認(rèn)為，相對(duì)于鋁酸酯DL-411偶聯(lián)劑和硅烷KH-570偶聯(lián)劑，用0.7％的復(fù)合偶聯(lián)劑改性（硅烷KH-570（g）：鋁酸酯DL-411（g）=1:1），既能降低改性成本，又能顯著提高粉石英填充制品的力學(xué)性能，是較好的改性途徑。關(guān)鍵詞粉石英表面改性鋁酸酯DL-411
2、硅烷KH-570（g）復(fù)合偶聯(lián)劑中圖分類號(hào)：O6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7894（2006）12-191-03粉石英具有一系列優(yōu)良的物化性質(zhì)和加工性能，可以助劑：氨水，分析純，NH3含量為25.0～28.0%。廣泛應(yīng)用于材料等領(lǐng)域，是工業(yè)領(lǐng)域一種新型工業(yè)礦物原稀釋劑：無(wú)水乙醇，分析純，含量（CH3CH2OH）≥99.7%。料。天然粉石英直接作為有機(jī)物填料在許多情況下并不理環(huán)氧樹(shù)脂：E-44(LX-6101),蘭州藍(lán)星樹(shù)脂有限責(zé)任公司想，主要因?yàn)榉凼⑴c高分子材料親和性差，作填料時(shí)分散產(chǎn)。不均，甚
3、至成團(tuán)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響，因而有必要對(duì)其球磨機(jī)：型號(hào)規(guī)格SIM-250×300，青島雙鷹機(jī)電設(shè)備進(jìn)行表面改性，使之成為具有反應(yīng)活性的填料。有限公司。目前多采用單一偶聯(lián)劑對(duì)粉石英進(jìn)行表面改性，主要1.2改性方法有硅烷系列偶聯(lián)劑、鋁酸酯系列偶聯(lián)劑、鈦酸酯系列偶聯(lián)劑礦物填料表面改性的方法，按改性過(guò)程水分的多少可等。硅烷偶聯(lián)劑改性效果較好，但價(jià)格昂貴，改性成本較高；分為濕法改性和干法改性兩種；按改性作用的性質(zhì)、手段和鈦酸酯、鋁酸酯偶聯(lián)劑價(jià)格較低廉，但效果不如硅烷偶聯(lián)劑。目的的不同，大致可分為表面化學(xué)改性、機(jī)械
4、力化學(xué)改性、本研究采用鋁酸酯DL-411偶聯(lián)劑、硅烷KH-570偶聯(lián)劑、兩表面活化及涂層處理四類。者的復(fù)合偶聯(lián)劑作為改性劑，在相同工藝條件下，對(duì)粉石英濕法工藝較復(fù)雜，成本高，工業(yè)化生產(chǎn)很少采用；干法進(jìn)行三種改性，制備了功能填料活性粉石英。通過(guò)對(duì)改性工藝不需后處理，成本低，是礦物填料表面改性的主要方法。效果的評(píng)價(jià)和綜合分析，討論了鋁酸酯DL-411偶聯(lián)劑、硅另外，機(jī)械力化學(xué)改性綜合了機(jī)械應(yīng)力作用及表面改性劑烷KH-570偶聯(lián)劑及復(fù)合偶聯(lián)劑的改性特點(diǎn)，認(rèn)為采用復(fù)合在粉體表面的化學(xué)作用，因而比表面化學(xué)改性具有一
5、定的偶聯(lián)劑對(duì)粉石英進(jìn)行改性，利用了兩種偶聯(lián)劑之間的相互優(yōu)勢(shì)；相對(duì)表面活化法及涂層處理法而言，機(jī)械力化學(xué)改性纏繞和交聯(lián)作用，既能降低改性成本，又能提高改性效果，更為常用，技術(shù)簡(jiǎn)便，成本較低，對(duì)粉石英也更具針對(duì)性。因是一種較有優(yōu)勢(shì)的改性途徑。此，本研究采用干法機(jī)械力化學(xué)改性制備功能填料活性粉1粉石英表面改性試驗(yàn)石英。1.1試驗(yàn)材料及設(shè)備1.3改性工藝粉石英：400目（通過(guò)率≥98%），密度2.55～2.65g/工藝流程如圖1所示。cm3，容重1.96g/ml，松散體積0.9～1.1ml/g，沉降體積0.6～0
6、.9ml/g，莫氏硬度7，pH值6.5～7，等電點(diǎn)為pH值2～3.7。由四川鑫炬礦業(yè)資源開(kāi)發(fā)股份有限公司提供。硅烷偶聯(lián)劑KH-570：化學(xué)名稱為（-甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，分子式為CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3，密度1.04～1.05，沸點(diǎn)255℃。丹陽(yáng)市有機(jī)硅材料實(shí)業(yè)公司生產(chǎn)。鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411：化學(xué)通式為(RO)xAl（Dy）圖1(OCOR′)m(OCOR″)n，乳白色膏狀，白度95，熔點(diǎn)60℃～改性工藝條件：90℃，水分0.2%，分解溫度300℃，最小包覆面積
7、320m2/g，硅烷KH-570偶聯(lián)劑用量（％）：0.5、0.7、1.0、1.2、1.5、重金屬鉛、汞和砷的含量均低于檢出極限。德陽(yáng)前鋒化工2.0；廠生產(chǎn)。鋁酸酯DL-411偶聯(lián)劑用量（％）：0.5、0.7、1.0、1.2、1.5、2.0；理工科研2006.12（上半月刊）硅烷KH-570與鋁酸酯DL-411復(fù)合偶聯(lián)劑總用量（％）：本研究除了粘度和浸潤(rùn)性外，還采用活化指數(shù)，特別通過(guò)直0.5、0.7、1.0、1.2、1.5、2.0；硅烷KH-570（g）：鋁酸酯DL-411接填充聚合物基復(fù)合材料的力學(xué)性能實(shí)
8、驗(yàn)，來(lái)更全面的表（g）=1:1；征粉石英改性效果。偶聯(lián)劑配制方法，偶聯(lián)劑：無(wú)水乙醇：水＝1：2：1；改性2.1粘度助劑為氨水溶液，其中氨水：水＝1：3，氨水用量0.1％；預(yù)熱一般改性填料添加到聚合物中，往往比未改性填料所干燥溫度100℃,時(shí)間60min；改性時(shí)間60min,攪拌速度60r/得到的混合物粘度顯著降低。實(shí)驗(yàn)利用環(huán)氧樹(shù)脂E-44作為min，球磨機(jī)自摩擦生熱。介質(zhì)，分別與粉石英原料及改性粉石英制成混合物來(lái)測(cè)定2.改性效
