采用硅烷偶聯(lián)劑（KH550、KH560、KH570）、硬脂酸和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ201對(duì)α-高強(qiáng)石膏粉進(jìn)行改性,然后與高密度聚乙烯（HDPE）混合擠出制備α-高強(qiáng)石膏粉/HDPE復(fù)合材料,考察不同表面改性劑對(duì)α-高強(qiáng)石膏粉/HDPE復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。通過測(cè)定吸油值以及利用傅立葉紅外光譜儀（FTIR）和掃描電子顯微鏡（SEM）表征改性效果,最后檢測(cè)復(fù)合材料力學(xué)性能。結(jié)果表明,上述表面改性劑均與α-高強(qiáng)石膏粉發(fā)生化學(xué)鍵合作用,且硬脂酸對(duì)α-高強(qiáng)石膏粉的改性效果最佳,其在HDPE中分散均勻,兩者間界面相容性較好,硬脂酸改性后的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率均有提高,但彎曲強(qiáng)度與缺口沖擊強(qiáng)度變化不大。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2017,45(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

表面改性劑用量對(duì)α－高強(qiáng)石膏粉吸油值的影響

第45卷第2期岳文香，等:不同表面改性劑對(duì)α－高強(qiáng)石膏粉/HDPE復(fù)合材料性能的影響這說明隨著偶聯(lián)劑用量的增加包覆α－高強(qiáng)石膏粉表面越均勻，親油性越好，吸油值降低，但偶聯(lián)劑過多后，可能造成與DOP的部分混溶，導(dǎo)致吸油值增大。由此可選擇最佳的改性劑用量為α－高強(qiáng)石膏粉質(zhì)量的5%。2.1.2表面改性劑種類對(duì)α－高強(qiáng)石膏粉表面改性的影響圖2表面改性劑種類對(duì)α－高強(qiáng)石膏粉吸油值的影響Fig2Effectofsurfacemodifierspeciesonoilabsorptionvalueofα-gypsumpowder采用機(jī)械攪拌進(jìn)行改性，改性劑用量均為α－高強(qiáng)石膏粉質(zhì)量的5%，改性溫度為60℃，改性時(shí)間為2h，考察不同改性劑對(duì)改性效果的影響如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)改性劑為硬脂酸時(shí)，吸油值最小為25.68%，說明相同量的表面改性劑中硬脂酸的長(zhǎng)烴鏈覆蓋在α－高強(qiáng)石膏粉表面，將其表面極性降得更低，使其從親水性變到親油性，因此這5種改性劑中，最佳改性劑為硬脂酸。2.2改性前后α－高強(qiáng)石膏粉的FTIＲ分析圖3改性前后α－高強(qiáng)石膏粉的FTIＲ光譜圖Fig3FTIＲspectraofα-gypsumpowderbeforeandaftermodification圖3分別為未改性的α－高強(qiáng)石膏粉，硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、KH570，硬脂酸、鈦酸酯NDZ201改性后的紅外光譜圖。對(duì)改性后的α－高強(qiáng)石膏粉與未改性的α－高強(qiáng)石膏粉進(jìn)行對(duì)比分析，由圖3可知，α－高強(qiáng)石膏粉經(jīng)不同表面改性劑處理后紅外圖譜的區(qū)別主要在2920.8、2853.3cm－1附近處，在2920.8、2853.3cm－1處的吸收峰為甲基(—CH3)、亞甲基(—CH2—)、次亞甲基(—CH—)的C—H伸縮振動(dòng)峰，這些基團(tuán)由表面改性劑引入，說明α－高強(qiáng)石膏粉與表面改性劑之間存在化學(xué)鍵合作用［10］。且硬脂酸改性后的α－高強(qiáng)石膏粉在2920.8、2853.3cm－1處?

改性劑種類對(duì)α－高強(qiáng)石膏粉吸油值的影響Fig2Effectofsurfacemodifierspeciesonoilabsorptionvalueofα-gypsumpowder采用機(jī)械攪拌進(jìn)行改性，改性劑用量均為α－高強(qiáng)石膏粉質(zhì)量的5%，改性溫度為60℃，改性時(shí)間為2h，考察不同改性劑對(duì)改性效果的影響如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)改性劑為硬脂酸時(shí)，吸油值最小為25.68%，說明相同量的表面改性劑中硬脂酸的長(zhǎng)烴鏈覆蓋在α－高強(qiáng)石膏粉表面，將其表面極性降得更低，使其從親水性變到親油性，因此這5種改性劑中，最佳改性劑為硬脂酸。2.2改性前后α－高強(qiáng)石膏粉的FTIＲ分析圖3改性前后α－高強(qiáng)石膏粉的FTIＲ光譜圖Fig3FTIＲspectraofα-gypsumpowderbeforeandaftermodification圖3分別為未改性的α－高強(qiáng)石膏粉，硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、KH570，硬脂酸、鈦酸酯NDZ201改性后的紅外光譜圖。對(duì)改性后的α－高強(qiáng)石膏粉與未改性的α－高強(qiáng)石膏粉進(jìn)行對(duì)比分析，由圖3可知，α－高強(qiáng)石膏粉經(jīng)不同表面改性劑處理后紅外圖譜的區(qū)別主要在2920.8、2853.3cm－1附近處，在2920.8、2853.3cm－1處的吸收峰為甲基(—CH3)、亞甲基(—CH2—)、次亞甲基(—CH—)的C—H伸縮振動(dòng)峰，這些基團(tuán)由表面改性劑引入，說明α－高強(qiáng)石膏粉與表面改性劑之間存在化學(xué)鍵合作用［10］。且硬脂酸改性后的α－高強(qiáng)石膏粉在2920.8、2853.3cm－1處的吸收峰更強(qiáng)，其原因可能是硬脂酸中含有較長(zhǎng)的有機(jī)碳鏈。2.3表面改性劑對(duì)α－高強(qiáng)石膏粉/HDPE復(fù)合材料斷面形貌的影響a－KH550處理b－KH560處理c－KH570處理d－硬脂酸處理e－NDZ201處理圖4α－高強(qiáng)石膏粉/HDPE復(fù)合材料沖擊試樣斷面SEM照片F(xiàn)ig4SEMsoftheimpactfracturefeaturesofα-gypsumpowder/HDPEcompositematerials圖4分別為硅烷偶聯(lián)劑KH


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