不同表面改性剂对α-高强石膏粉/HDPE复合材料性能的影响
发布时间：2021-09-03 01:24
采用硅烷偶联剂（KH550、KH560、KH570）、硬脂酸和钛酸酯偶联剂NDZ201对α-高强石膏粉进行改性,然后与高密度聚乙烯（HDPE）混合挤出制备α-高强石膏粉/HDPE复合材料,考察不同表面改性剂对α-高强石膏粉/HDPE复合材料力学性能的影响。通过测定吸油值以及利用傅立叶红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）表征改性效果,最后检测复合材料力学性能。结果表明,上述表面改性剂均与α-高强石膏粉发生化学键合作用,且硬脂酸对α-高强石膏粉的改性效果最佳,其在HDPE中分散均匀,两者间界面相容性较好,硬脂酸改性后的复合材料拉伸强度与断裂伸长率均有提高,但弯曲强度与缺口冲击强度变化不大。
【文章来源】：塑料工业. 2017,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
表面改性剂用量对α－高强石膏粉吸油值的影响
第45卷第2期岳文香，等:不同表面改性剂对α－高强石膏粉/HDPE复合材料性能的影响这说明随着偶联剂用量的增加包覆α－高强石膏粉表面越均匀，亲油性越好，吸油值降低，但偶联剂过多后，可能造成与DOP的部分混溶，导致吸油值增大。由此可选择最佳的改性剂用量为α－高强石膏粉质量的5%。2.1.2表面改性剂种类对α－高强石膏粉表面改性的影响图2表面改性剂种类对α－高强石膏粉吸油值的影响Fig2Effectofsurfacemodifierspeciesonoilabsorptionvalueofα-gypsumpowder采用机械搅拌进行改性，改性剂用量均为α－高强石膏粉质量的5%，改性温度为60℃，改性时间为2h，考察不同改性剂对改性效果的影响如图2所示。由图2可知，当改性剂为硬脂酸时，吸油值最小为25.68%，说明相同量的表面改性剂中硬脂酸的长烃链覆盖在α－高强石膏粉表面，将其表面极性降得更低，使其从亲水性变到亲油性，因此这5种改性剂中，最佳改性剂为硬脂酸。2.2改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ分析图3改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ光谱图Fig3FTIＲspectraofα-gypsumpowderbeforeandaftermodification图3分别为未改性的α－高强石膏粉，硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570，硬脂酸、钛酸酯NDZ201改性后的红外光谱图。对改性后的α－高强石膏粉与未改性的α－高强石膏粉进行对比分析，由图3可知，α－高强石膏粉经不同表面改性剂处理后红外图谱的区别主要在2920.8、2853.3cm－1附近处，在2920.8、2853.3cm－1处的吸收峰为甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)、次亚甲基(—CH—)的C—H伸缩振动峰，这些基团由表面改性剂引入，说明α－高强石膏粉与表面改性剂之间存在化学键合作用［10］。且硬脂酸改性后的α－高强石膏粉在2920.8、2853.3cm－1处?
改性剂种类对α－高强石膏粉吸油值的影响Fig2Effectofsurfacemodifierspeciesonoilabsorptionvalueofα-gypsumpowder采用机械搅拌进行改性，改性剂用量均为α－高强石膏粉质量的5%，改性温度为60℃，改性时间为2h，考察不同改性剂对改性效果的影响如图2所示。由图2可知，当改性剂为硬脂酸时，吸油值最小为25.68%，说明相同量的表面改性剂中硬脂酸的长烃链覆盖在α－高强石膏粉表面，将其表面极性降得更低，使其从亲水性变到亲油性，因此这5种改性剂中，最佳改性剂为硬脂酸。2.2改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ分析图3改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ光谱图Fig3FTIＲspectraofα-gypsumpowderbeforeandaftermodification图3分别为未改性的α－高强石膏粉，硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570，硬脂酸、钛酸酯NDZ201改性后的红外光谱图。对改性后的α－高强石膏粉与未改性的α－高强石膏粉进行对比分析，由图3可知，α－高强石膏粉经不同表面改性剂处理后红外图谱的区别主要在2920.8、2853.3cm－1附近处，在2920.8、2853.3cm－1处的吸收峰为甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)、次亚甲基(—CH—)的C—H伸缩振动峰，这些基团由表面改性剂引入，说明α－高强石膏粉与表面改性剂之间存在化学键合作用［10］。且硬脂酸改性后的α－高强石膏粉在2920.8、2853.3cm－1处的吸收峰更强，其原因可能是硬脂酸中含有较长的有机碳链。2.3表面改性剂对α－高强石膏粉/HDPE复合材料断面形貌的影响a－KH550处理b－KH560处理c－KH570处理d－硬脂酸处理e－NDZ201处理图4α－高强石膏粉/HDPE复合材料冲击试样断面SEM照片Fig4SEMsoftheimpactfracturefeaturesofα-gypsumpowder/HDPEcompositematerials图4分别为硅烷偶联剂KH
本文编号：3380121
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表面改性剂用量对α－高强石膏粉吸油值的影响
第45卷第2期岳文香，等:不同表面改性剂对α－高强石膏粉/HDPE复合材料性能的影响这说明随着偶联剂用量的增加包覆α－高强石膏粉表面越均匀，亲油性越好，吸油值降低，但偶联剂过多后，可能造成与DOP的部分混溶，导致吸油值增大。由此可选择最佳的改性剂用量为α－高强石膏粉质量的5%。2.1.2表面改性剂种类对α－高强石膏粉表面改性的影响图2表面改性剂种类对α－高强石膏粉吸油值的影响Fig2Effectofsurfacemodifierspeciesonoilabsorptionvalueofα-gypsumpowder采用机械搅拌进行改性，改性剂用量均为α－高强石膏粉质量的5%，改性温度为60℃，改性时间为2h，考察不同改性剂对改性效果的影响如图2所示。由图2可知，当改性剂为硬脂酸时，吸油值最小为25.68%，说明相同量的表面改性剂中硬脂酸的长烃链覆盖在α－高强石膏粉表面，将其表面极性降得更低，使其从亲水性变到亲油性，因此这5种改性剂中，最佳改性剂为硬脂酸。2.2改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ分析图3改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ光谱图Fig3FTIＲspectraofα-gypsumpowderbeforeandaftermodification图3分别为未改性的α－高强石膏粉，硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570，硬脂酸、钛酸酯NDZ201改性后的红外光谱图。对改性后的α－高强石膏粉与未改性的α－高强石膏粉进行对比分析，由图3可知，α－高强石膏粉经不同表面改性剂处理后红外图谱的区别主要在2920.8、2853.3cm－1附近处，在2920.8、2853.3cm－1处的吸收峰为甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)、次亚甲基(—CH—)的C—H伸缩振动峰，这些基团由表面改性剂引入，说明α－高强石膏粉与表面改性剂之间存在化学键合作用［10］。且硬脂酸改性后的α－高强石膏粉在2920.8、2853.3cm－1处?
改性剂种类对α－高强石膏粉吸油值的影响Fig2Effectofsurfacemodifierspeciesonoilabsorptionvalueofα-gypsumpowder采用机械搅拌进行改性，改性剂用量均为α－高强石膏粉质量的5%，改性温度为60℃，改性时间为2h，考察不同改性剂对改性效果的影响如图2所示。由图2可知，当改性剂为硬脂酸时，吸油值最小为25.68%，说明相同量的表面改性剂中硬脂酸的长烃链覆盖在α－高强石膏粉表面，将其表面极性降得更低，使其从亲水性变到亲油性，因此这5种改性剂中，最佳改性剂为硬脂酸。2.2改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ分析图3改性前后α－高强石膏粉的FTIＲ光谱图Fig3FTIＲspectraofα-gypsumpowderbeforeandaftermodification图3分别为未改性的α－高强石膏粉，硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570，硬脂酸、钛酸酯NDZ201改性后的红外光谱图。对改性后的α－高强石膏粉与未改性的α－高强石膏粉进行对比分析，由图3可知，α－高强石膏粉经不同表面改性剂处理后红外图谱的区别主要在2920.8、2853.3cm－1附近处，在2920.8、2853.3cm－1处的吸收峰为甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)、次亚甲基(—CH—)的C—H伸缩振动峰，这些基团由表面改性剂引入，说明α－高强石膏粉与表面改性剂之间存在化学键合作用［10］。且硬脂酸改性后的α－高强石膏粉在2920.8、2853.3cm－1处的吸收峰更强，其原因可能是硬脂酸中含有较长的有机碳链。2.3表面改性剂对α－高强石膏粉/HDPE复合材料断面形貌的影响a－KH550处理b－KH560处理c－KH570处理d－硬脂酸处理e－NDZ201处理图4α－高强石膏粉/HDPE复合材料冲击试样断面SEM照片Fig4SEMsoftheimpactfracturefeaturesofα-gypsumpowder/HDPEcompositematerials图4分别为硅烷偶联剂KH
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