超高分子量聚乙烯復(fù)合材料中高嶺土的應(yīng)用

時間：2014-05-14 10:24:59

作者：世邦機器

聚合物的填充改性，是指在聚合物基體中添加與基體在組成和結(jié)構(gòu)上不同的固體添加物。這樣的添加物稱為填充劑，亦稱填料。偶聯(lián)劑改性是通過化學(xué)方法使高嶺土微細顆粒表面包覆一層有機偶聯(lián)劑，從而使其表面性質(zhì)由親水疏油變成親油疏水，增強其與有機物基體之間的相容性。常用的偶聯(lián)劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦偶聯(lián)劑以及其它金屬偶聯(lián)劑。

聚合填充法對于制備以超高分子量聚乙烯（UHMWPE)為主的復(fù)合材料特別有效。聚合填充法是指填料經(jīng)過處理后使其具有聚合活性，然后單體直接在填料表面聚合形成填料/聚合物復(fù)合材料。周淑平等用聚合填充法制備了一種新型的高嶺土/超高分子量聚乙烯復(fù)合材料，并且對其進行了全面的性能測試。結(jié)果表明，該聚合填充型復(fù)合材料不但保持了超高分子量聚乙烯的優(yōu)異性能，而且提高了材料的硬度、熱變形溫度、模量及尺寸穩(wěn)定性，大大拓寬了其在工業(yè)上的應(yīng)用領(lǐng)域。

丁勝春等利用高嶺土加工設(shè)備，高嶺土加工技術(shù)改性后的高嶺土填充聚氯乙烯，制備了聚氯乙烯與高嶺土復(fù)合材料，測試和探討了高嶺土用量、偶聯(lián)劑用量、穩(wěn)定劑用量對PVC/高嶺土共混材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，當偶聯(lián)劑用量為1.0%、穩(wěn)定劑用量為1.5%、高嶺土用量為8%時，材料的力學(xué)性能卓越。加入高嶺土后，體系的力學(xué)性能隨著高嶺土用量的增加而增加，當高嶺土的加入量為8%，共混物的綜合性能理想，繼續(xù)增加填料用量，彈性體的強度反倒有所降低。這是由于適量填料的加入，對彈性體可以起到增強效果，但一旦達到飽和值以后，如果繼續(xù)增加用量，則會起到相反作用，降低共混物的性能。

熊傳溪等用硅烷類偶聯(lián)劑（KH-570)和高分子偶聯(lián)劑處理高嶺土，研究了高嶺土疏水值的變化；制備了高嶺土/HDPE復(fù)合材料，研究了材料的力學(xué)性能。結(jié)果表明，在HDPE中填充用偶聯(lián)劑處理的高嶺土可起到增韌增強作用，其中KH-570的理想用量為2%,高分子偶聯(lián)劑的理想用量為1%。在相同用量時，高分子偶聯(lián)劑處理的高嶺土比KH-570處理的高嶺土具有更好的增韌增強效果。