硅灰石作为功能性填料在热塑性复合材料中具有巨大的应用潜力,可提高机械强度、热稳定性和阻燃性,从而取代玻璃纤维和滑石等其他常规填料,由于硅灰石作为硅酸盐矿物的性质,硅灰石表面容易与水的羟基相互作用,从而导致硅灰石不能与非极性聚合物基体完全偶联。而硅灰石如果经过表面处理能够达到增强增韧的目的。
1、表面改性方法 (1)粉体表面有机改性是在无机颗粒表面通过物理吸附、化学吸附或化学反应改变无机颗粒表面性质的方法,其中聚合物或有机化合物作为表面改性剂。根据所用的有机表面改性剂的种类,无机粉体表面有机改性可以分为偶联剂改性表面活性剂改性、有机硅改性、聚合a物或树脂改性、不饱和有机酸改性和水溶性高分子改性等。 (2)无机改性是指通过在一种粉体表面包覆或复合金属、无机氧化物、氢氧化物等优化粉体材料的性能或赋予粉体材料新功能的方法,这也是无机/无机复合功能粉体材料,即所谓“核壳”型无机复合粉体材料的制备方法,这种复合粉体材料表面包覆或a复合的无机物(金属、无机氧化物、氢氧化物等)。粉体表面无机包覆改性的方法有多种。现有方法大致可分为物理法和液相化学法两种。 (3)机械力化学改性是利用强烈机械作用有目的性地对激活粉体表面从而一定程度上改变颗粒表面的晶体结构、物理化学性质和化学吸附等 2、表面改性效果表征 粉体改性效果的表征是通过考察改性粉体填充形成的样品性能,如力学性能便可以直接评价粉体的改性效果,这种表征做法由于结果可靠而被广泛应用。此外对改性产物进行测量,对比改性前后表面性质的变化,也可以达到预先评价改性结果的目的。 (1)接触角:接触角是指在三相交接处(气、液、固),固、液两相界面张力与液、气两相界面张力的夹角。一般情况下硅灰石在水中的接触角越大,说明改性效果越好。 (2)活化指数:无机填料或颜料粉体因为相对密度较大,所以会在水中自然沉降。有机表面改性剂是非水溶性的表面活化剂,因此,无机粉体经表面改性处理后,在表面发生从极性到非极性的变化,会对水表现出较强的非润湿性。这种细小颗粒具有巨大的表面张力使其在水中漂浮。所以也可以根据活化指数的大小来判断改性效果的优劣。 (3)红外光谱法:对硅灰石的改性效果表征国内应用较多的分析仪器为红外光谱仪。这是利用分子中化学键以及官能团在对应频率红外光照射下吸收频率不同的原理,检测硅灰石改性前后化学键或者官能团是否发生变化。 资料来源:《徐昊.硅灰石粉体表面改性及其机理研究[D].沈阳理工大学,.》,由编辑整理,转载请注明出处!