采用鋁酸酯偶聯(lián)劑對半水磷石膏微粉進行改性,并通過熔融共混法制備PVC/半水磷石膏微粉共混物。研究了鋁酸酯偶聯(lián)劑用量對PVC/半水磷石膏微粉復(fù)合材料界面相容性、力學(xué)性能和流變性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過偶聯(lián)劑改性后,半水磷石膏微粉與PVC的相容性更好,共混物的力學(xué)性能明顯提高,當鋁酸酯偶聯(lián)劑達到1.5%時,共混物力學(xué)性能最佳。此外,鋁酸酯偶聯(lián)劑也改善了PVC/半水磷石膏微粉共混物的流變性能。 

【文章來源】：塑料科技. 2020,48(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

攪拌前后改性半水磷石膏微粉水浮性測試

圖2為半水磷石膏微粉改性前后與PVC形成共混物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。表2為結(jié)合分析軟件直接獲取的共混物力學(xué)性能。從表2可以看出，PVC/半水磷石膏微粉(neat)共混物的斷裂伸長率為32.14%，拉伸強度為33.41 MPa，拉伸模量為2 393.50 MPa；當硬脂酸加入后，PVC/半水磷石膏微粉(0%)共混物的韌性得到了改善，其斷裂伸長率增加了15.43%，拉伸強度降低了1.55 MPa，拉伸模量降低了44.50 MPa；當再加入鋁酸酯偶聯(lián)劑后，PVC/半水磷石膏微粉(0.5%)共混物韌性得到進一步改善，但其拉伸強度、拉伸模量均有所降低，這是因為部分鋁酸酯偶聯(lián)劑對PVC/半水磷石膏微粉共混物起到小分子增塑作用；隨著鋁酸酯偶聯(lián)劑的繼續(xù)增加，PVC/半水磷石膏微粉共混物的界面相容性更好，PVC/半水磷石膏微粉共混物的拉伸強度、斷裂伸長率、拉伸模量均呈現(xiàn)上升趨勢，直到鋁酸酯偶聯(lián)劑量達到1.5%，此時PVC/半水磷石膏微粉(1.5%)共混物的拉伸強度為32.62 MPa，斷裂伸長率為72.51%，拉伸模量為2427.5 MPa；相比于PVC/半水磷石膏微粉(neat)共混物，斷裂伸長率是改性前的2.3倍，拉伸強度降低0.79 MPa，拉伸模量提高了34 MPa；相比于PVC/半水磷石膏微粉(0%)共混物，斷裂伸長率是其1.5倍，拉伸強度提高了0.76 MPa，拉伸模量提高了78.5 MPa；隨著鋁酸酯偶聯(lián)劑的進一步增加，PVC/半水磷石膏微粉(2%)共混物的拉伸強度、斷裂伸長率、拉伸模量均下降，這是因為過量的鋁酸酯偶聯(lián)劑在材料中發(fā)生團聚，充當雜質(zhì)，使材料產(chǎn)生缺陷。2.3 PVC/半水磷石膏微粉共混物SEM分析

圖3為半水磷石膏微粉改性前后與PVC形成共混物的SEM照片。從圖3a可以看出，在沒有加硬脂酸和鋁酸酯偶聯(lián)劑的PVC/半水磷石膏微粉(neat)共混物中，其界面相容性不好，兩相存在明顯分界，同時半水磷石膏因存在較多的結(jié)晶水，受熱揮發(fā)后在界面上留下許多小孔，影響PVC/半水磷石膏微粉(neat)共混物性能；圖3b為加入硬脂酸的PVC/半水磷石膏微粉(0%)共混物脆斷面，從圖3b可以看出，界面的氣孔大幅度減少，這是因為硬脂酸可以在磷石膏表面包覆一層疏水物質(zhì)，改善無機粉體的分散性，使其分散更均勻，同時由于硬脂酸的包覆作用保護了磷石膏，使其抗高溫能力增強；當加入鋁酸酯偶聯(lián)劑后，如圖3c所示，PVC/半水磷石膏微粉(0.5%)沒有出現(xiàn)明顯的分界面，說明鋁酸酯偶聯(lián)劑的加入使PVC/半水磷石膏共混物的相容性得到改善；隨著鋁酸酯偶聯(lián)劑的逐漸增加，如圖3d所示，PVC/半水磷石膏微粉(1%)共混物的相容性繼續(xù)提升；當鋁酸酯偶聯(lián)劑用量達到1.5%時，如圖3e所示，PVC/半水磷石膏微粉(1.5%)共混物的相容性最佳，其脆斷面在受到外界力時存在內(nèi)應(yīng)力，斷面呈現(xiàn)蜿蜒的拉斷區(qū)，磷石膏顆粒已經(jīng)基本消失；隨著鋁酸酯偶聯(lián)劑的進一步增加，如圖3f所示，小分子偶聯(lián)劑過量，PVC/半水磷石膏微粉(2%)的脆斷界面上出現(xiàn)團聚的鋁酸酯偶聯(lián)劑，這將對PVC/半水磷石膏微粉共混物的性能造成不利的影響。圖3 PVC/半水磷石膏微粉脆斷面的SEM照片

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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