滑石粉5大表面改性特點

    滑石粉進行表面改性處理，可提高滑石粉與聚合物的界面親和性，改善滑石粉填料在高聚物基料中的分散狀態(tài)，這樣滑石粉在復(fù)合材料中就不僅具有增量作用，還能起到增強改性的效果，從而提高復(fù)合材料的物理力學(xué)性能，使滑石得到更好的應(yīng)用效果和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

1、滑石粉鈦酸酯偶聯(lián)劑改性

鈦酸酯偶聯(lián)劑的作用是在填料表面形成一層單分子覆蓋膜.改變其原有的親水性質(zhì)，使填料表面性質(zhì)發(fā)生根本性變化。

由于鈦酸酯偶聯(lián)劑具有獨特的結(jié)構(gòu)，對聚合物與填充劑有良好的偶聯(lián)效能，因而可提高填料的分散性和流動性，改善復(fù)合材料的斷裂伸長率、沖擊性和阻燃性能等。

（1）改性方法

干法改性：滑石粉在預(yù)熱至100℃-110℃的高速混合機中攪拌烘干，然后均勻加入計量的鈦酸酯偶聯(lián)劑（用適量的15#白油稀釋），攪拌數(shù)分鐘，即可獲得改性滑石粉填料。

濕法改性：計量的鈦酸酯偶聯(lián)劑用一定量溶劑稀釋后，加入一定量滑石粉，于95℃下攪拌30min，過濾烘干得改性滑石粉產(chǎn)品。

（2）應(yīng)用特性

經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的滑石粉填料可提高與聚丙烯（PP）的相容性，降低體系粘度，增加體系流動性，改善體系加工性能，減少變形，提高尺寸穩(wěn)定性，擴大PP的應(yīng)用范圍。

2、滑石粉鋁酸酯偶聯(lián)劑改性

（1）改性方法

將適量的鋁酸酯（如L2型）溶于溶劑（如液體石蠟）中，加入烘干的1250目的微細滑石粉進行研磨30min改性，并在100℃下恒溫一段時間，冷卻后即得改性產(chǎn)品。

（2）應(yīng)用特性

用鋁酸酯改性后的滑石粉與普通滑石粉相比，在液體石蠟中的粘度顯著減小，水滲透時間增大，有機憎水改性效果明顯。由鋁酸酯改性的滑石粉代替半補強碳黑填充橡膠，其拉伸強度、伸長率等力學(xué)性能有所提高。同時，替代量很大。可達到降低成本，減少環(huán)境污染的效果。

3、滑石粉有機高分子改性

采用甲苯二異氰酸酯（TDI）和丙烯酸羥丙酯（HPA）對滑石粉體進行表面改性，分別接枝包覆聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）層和甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物（PMMA-Co-PBA）層，構(gòu)成復(fù)合粒子。

（1）復(fù)合粒子制備方法

取經(jīng)TDI、HPA表面處理并進一步純化處理的有機化滑石粉粒子、甲苯、引發(fā)劑及丙烯酸丁酯（BA）和二乙烯苯（DVB）各適量置于反應(yīng)釜中，攪拌均勻，在維持溫度為75±5℃的情況下，連續(xù)滴加下列按適當(dāng)比例混合的溶液：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、BA、DVB、甲苯、偶氮二異丁腈。滴加完畢后在80±5℃下維持反應(yīng)2.5h。然后在減壓下蒸出溶劑及未反應(yīng)物（絕對壓力約8kPa，溫度不小于85℃），然后經(jīng)索氏萃取器用異丙醇抽提24h，再經(jīng)洗滌烘干過篩制得表面有機高分子復(fù)合滑石粉粒子。

（2）應(yīng)用特性

包覆高分子后的滑石粉復(fù)合粒子混配的材料，其拉伸、沖擊強度均較滑石粉直接填充者明顯提高，包覆粒子的沖擊、拉伸強度大致提高（119±4）%，而經(jīng)無規(guī)共聚柔性高分子包覆的拉伸強度提高136%，沖擊強度提高162%。柔性高分子包覆的滑石粉復(fù)合粒子混配材料，其增強增韌效果十分明顯，而且可在大范圍填充下（粒子填充質(zhì)量分數(shù)5%-35%）強韌性增長持續(xù)有效（拉伸強度提高1/3，沖擊強度提高近2/3）。這種復(fù)合粒子是一種行之有效地提高制品綜合性能、降低材料成本的新型填充材料，用于電纜料時綜合性能良好。

4、滑石粉硅烷偶聯(lián)劑改性

滑石粉屬于極性的水不溶物質(zhì)，當(dāng)它們分散于極性極小的有機高分子樹脂中，因極性的差別，造成二者相容性不好，直接或過多地填充往往容易導(dǎo)致材料的某些力學(xué)性能下降以及易脆化等缺點，從而對制品的加工性能和使用性能帶來負面影響。可采用硅烷偶聯(lián)劑對滑石粉填料的表面進行改性處理。

（1）改性方法

將硅烷偶聯(lián)劑（如KH-570）配成溶液，攪拌均勻。將溶液滴入烘干后的滑石粉中，攪拌40-60min，使處理劑充分包覆填料四，再經(jīng)加熱烘干即制得改性滑石粉。

（2）應(yīng)用特性

由硅烷偶聯(lián)劑進行表面改性的滑石粉作為高分子材料的填料，可使填充體系的強度、模量均有明顯的提高，改性效果良好，具有較好的實際應(yīng)用價值。

5、滑石粉磷酸酯改性

（1）改性方法

先將滑石粉于80℃攪拌下在磷酸酯的水溶液中預(yù)包覆1h，接著于95℃左右干燥；最后再升高溫度至125℃，熱處理1h。磷酸酯的用量為滑石粉的0.5%-8%。

（2）應(yīng)用特性

磷酸酯可與滑石粉表面發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附反應(yīng)形成表面包覆，增加表面包覆量可改善滑石粉的分散狀態(tài)，可顯著改變填充體系的形態(tài)和機械性能。