偶联剂处理滑石粉填充聚乙烯薄膜的研究

发布时间：2021-04-14 01:33

　　目的确定最佳偶联剂及其用量,以改进聚乙烯薄膜的综合性能。方法采用铝酸酯、钛酸酯、硬脂酸等偶联剂对滑石粉进行表面改性,通过测定改性后滑石粉的接触角、活化率以及红外光谱等方法对改性效果进行评价。并将改性后的滑石粉与聚乙烯共混后进行吹塑薄膜,测定薄膜的力学性能。结果采用偶联剂改性滑石粉后,表面从亲水性变为疏水性,其中钛酸酯表面改性效果较好。表面改性提高了滑石粉填充聚乙烯薄膜的力学性能。结论使用质量分数为2%钛酸酯改性的滑石粉作为填充粉体时,聚乙烯薄膜的综合性能较好。 

【文章来源】：包装工程. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

接触角照片

将硬脂酸、钛酸酯、铝酸酯偶联剂按照质量分数为0.5%,1%,2%,3%,4%对滑石粉进行改性，并测定其接触角数据，见图2。从图2可以看出，每种偶联剂均随着添加比例的增大，接触角趋于增大，表面的亲水性降低，疏水性提高。偶联剂用量较少时，偶联剂中疏水基团不足以包裹住较多粉体，接触角会相对较小。随着偶联剂含量增多，疏水基团覆盖的概率增高，因此接触角会逐步增大。可以看出偶联剂改性效果由好到坏排列为钛酸酯、铝酸酯、硬脂酸。

滑石粉经质量分数分别为0.5%,1%,2%,3%,4%的偶联剂改性后测定活化率，可得到变化曲线，见图3。纯滑石粉使用活化率测试法测定时，无粉体漂浮于水层之上，可以理解为活化率为零。由图3可知，随着偶联剂质量分数增大，滑石粉的活化率也有增大趋势。偶联剂主要结构为双（多）官能团结构。一端连接极性基团，此基团可与粉体中亲水性基团进行化学反应相连；另一端连接疏水基团，多数为有机碳碳长链结构，重复单元的结构和数量根据偶联剂的用途有所区别。活化可以理解为偶联剂亲水基团与粉体进行化学键连接，疏水基团即可包裹在滑石粉片表面，形成一层疏水保护层，使粉体与水相隔绝而漂浮于上层，因此活化率即可简单理解为多少比例的粉体被偶联剂进行了疏水处理。此外，钛酸酯偶联剂处理粉体的活化率较高，铝酸酯也较好，硬脂酸较差。这可能因为钛酸酯中钛金属活性较高，与滑石粉表面羟基结合较多；铝酸酯中铝金属活性弱于钛金属，与滑石粉反应活性相对较低；硬脂酸为十八烷酸，活性最低，因此处理滑石粉的效果最差。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3136393