【技術】重質碳酸鈣復合改性及其對環氧樹脂性能的影響

2023-12-05   中國粉體技術網

原標題:【技術】重質碳酸鈣復合改性及其對環氧樹脂性能的影響

2024年粉體表面改性技術高級研修班將於2024年4月13日-14日在江蘇南京舉行,報名請關注V信公眾號「粉體技術網」,涉及非金屬礦粉體企業:碳酸鈣,矽微粉,滑石,重晶石,矽灰石,高嶺土,膨潤土,白雲石,石灰石,矽灰粉,雲母,硅藻土,海泡石,電氣石等;功能性粉體企業:氫氧化鎂,氫氧化鋁,氧化鋁,鈦白粉,白炭黑,氧化鐵紅,珠光雲母,導熱填料,氧化鋅,粉煤灰,碳化矽,玻璃微珠,納米粉體等;藥劑和設備企業;粉體填料應用企業;其他需要粉體表面改性的企業。

重質碳酸鈣具有原料來源廣、熱穩定性好、無毒性以及價格低廉等特點,粒徑小的重質碳酸鈣在增韌方面占絕對優勢,但細化後的顆粒表面能較大,在分散介質中易團聚。另外,重質碳酸鈣表面的親水特性與疏水性的樹脂相容性不佳,從而影響了其在高分子聚合物中的填充效果。

因此,為了提高重質碳酸鈣在工業領域的使用價值和功能價值,使其能均勻地分散在分散介質中,對其表面改性十分必要。

改性重質碳酸鈣的加入可以降低環氧樹脂結構膠的生產成本,同時又能改善其力學性能。其中干法改性因耗材較少、成本低、流程簡單等特點被廣泛應用。

關於重質碳酸鈣改性的研究諸多,除了單一改性劑的嘗試,這幾年研究者轉向多種改性劑的復配,改性重質碳酸鈣的功能化也越來越具有針對性。

熊枝敏等人採用硬脂酸和鈦酸酯偶聯劑為復配改性劑,對重質碳酸鈣進行干法改性,並探討了改性碳酸鈣對環氧樹脂復合材料力學性能的影響,以期為重質碳酸鈣的高附加值產品開發提供實際數據。

1、重質碳酸鈣復合改性

稱取定量烘乾後的重質碳酸鈣到攪拌罐中,將攪拌罐放入相應溫度的水浴鍋中,加入一定量的硬脂酸,使用高速分散機對碳酸鈣進行分散;隨後加入雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯偶聯劑,高速分散後得到改性重質碳酸鈣。將其與環氧樹脂復合,製備了改性重質碳酸鈣/環氧樹脂復合材料。

2、試驗結果

(1)當硬脂酸用量為重質碳酸鈣質量的1.5%、硬脂酸改性時間為20min、鈦酸酯用量為重質碳酸鈣質量的2.0%、鈦酸酯改性時間為10min時,復合材料的拉伸性能最佳,為10.2MPa,此時吸油值最低。

(2)經過硬脂酸、鈦酸酯改性以及與環氧樹脂復合都未改變重質碳酸鈣的晶型,復合改性劑成功地接枝在重質碳酸鈣表面。改性重質碳酸鈣顆粒間分散性良好,與環氧樹脂結合性較強。

資料來源:《熊枝敏,房佳慧,楊喆等.重質碳酸鈣/環氧樹脂復合材料的製備及性能[J].中國膠粘劑,2023,32(09)》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請註明出處!