塑料填充改性-填料表面處理

第二節(jié)

填料表面處理一、填料表面處理的作用機理填料表面處理究竟何種機理主要取決于填料的成分、結構，特別是填料表面的官能團類型、數(shù)量及活性，也與表面處理劑類型、表面處理方法與工藝條件有關。填料表面處理的作用機理基本上有兩種類型，一是表面物理作用，包括表面涂覆（或稱為包覆）和表面吸附；二是表面化學作用，包括表面取代、水解、聚合和接枝等。前一類填料表面與處理劑的結合是分子間作用力，后一類填料表面是通過產(chǎn)生化學反應而與處理劑相結合。二、填料表面處理應遵循的原則3．填料表面如呈酸或（堿）性，則處理劑應選用堿性（或酸性）；如填料表面呈現(xiàn)氧化性（或還原性），、處理劑應選用還原性（或氧化性）；如填料表面具有陽離子（或陰離子）交換性，則處理劑應選用可與其陽離子（或陰離子）進行置換的類型。二、填料表面處理應遵循的原則4．對處理劑而言：能與填料表面發(fā)生化學結合的比未發(fā)生化學結合的效果好；長鏈基的比同類型的短鏈基效果好；處理劑鏈基上含有與聚合物發(fā)生化學結合的反應基團的比不含反應基團的效果好；處理劑鏈基末端為支鏈的比同類型而末端為直鏈的效果好此外應選用在聚合物加工工藝條件下不分解、不變色以及不從填料表面脫落的處理劑。二、填料表面處理應遵循的原則1．填料表面極性與聚合物極性相差很大，應選擇填料表面處理后極性接近于聚合物極性的處理劑。2．填料表面含有反應性較大的官能團，則應選擇能與這些官能團在處理或填充工藝過程中能發(fā)生化學反應的處理劑。

三、填料表面處理方法1．干法（1）表面涂覆處理（2）表面反應處理（3）表面聚合處理三、填料表面處理方法2．濕法（1）吸附法（2）化學反應法（3）聚合法三、偶聯(lián)劑與表面處理劑1．偶聯(lián)劑其分子結構特點是含有兩類性質不同的化學基團，一是親無機基團，可與無機物表面的化學基團反應，形成牢固的化學鍵合；另一是親有機基團，可與聚合物分子反應或進行物理纏繞，從而把兩種性質大不相同的材料牢固地結合起來。RO代表易進行水解或交換反應的短鏈烷氧基。M代表中心原子，可以是硅、鈦、鋁、硼等。A代表與中心原子結合穩(wěn)定的較長鏈親有機基團，如酯酰基(-COR-)、長鏈烷氧基(RO-)、磷酸酯?；?。1．偶聯(lián)劑硅烷偶聯(lián)劑一般都要用水、醇、丙酮或其混合物作為溶劑配成一定濃度(0.5%～2.0%)的溶液來處理填料。（1）硅烷偶聯(lián)劑1．偶聯(lián)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑可用來處理各種無機填料，如碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇及三水合氧化鋁等。（2）鈦酸酯偶聯(lián)劑1．偶聯(lián)劑鋁酸酯偶聯(lián)劑是我國獨自開發(fā)的偶聯(lián)劑新品種，結構類似于鈦酸酯偶聯(lián)劑。鋁酸酯偶聯(lián)劑是優(yōu)良的填料表面處理劑，經(jīng)處理后的輕質碳酸鈣，其吸油量和吸水性降低，在塑料中的分散性大提高。目前，鋁酸酯偶聯(lián)劑主要用于碳酸鈣的表面處理，制得的活性碳酸鈣已廣泛用于PVC、PE、PP等塑料制品中。（3）鋁酸酯偶聯(lián)劑（4）其它偶聯(lián)劑鋯類偶聯(lián)劑、有機鉻絡合物。至今研究及應用的偶聯(lián)劑還有磷酸酯類、硼酸酯、錫酸酯及二聚磷酸二異硬脂酸鎂等，都有一定應用效果。2．表面處理劑（1）高級脂肪酸及其鹽

①可改善無機填料與聚合物基體的親合性，提高其在聚合物基體中的分散度。②具有潤滑作用還可使復合體系的內摩擦減小，改善復合體系的流動性能。代表品種有