超分散剂对填料在聚合物中的分散作用研究

摘要

在填充塑料体系中，由于无机填料和聚合物在极性上的差异，无机填料很难在聚合物基体中达到很好的分散效果，从而影响填充塑料的最终使用性能。为了改善无机填料在塑料中的分散性，增强两相的界面结合力，本文合成了适用于聚烯烃类塑料基体中无机粒子分散的超分散剂，并对无机填料颗粒在聚合物熔体中实现均匀分散的过程及稳定机理进行了研究。 本文用钛酸四正丁酯作引发剂、己酸为封端剂合成了以聚己内酯为溶剂化链、羧基为锚固基团的超分散剂CTPCL以及以多乙烯多胺为背，以聚己内酯为溶剂化链、酰胺基为锚固基团的“梳形”超分散剂p-ZTPCL。实验结果表明，控制不同的原料配比可以合成出不同相对分子质量溶剂化链的超分散剂。将细度为1000目的重钙、1250目的滑石粉、5000目的氢氧化铝以及5000目的高岭土颗粒分别用石蜡、硬脂酸及p-ZTPCL处理并制成圆柱状试样，测定其压缩强度，以表征分散剂与填料的粘结性。用密炼机将经p-ZTPCL处理后的填料与线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混，用破碎机破碎后注塑成标准试样进行测试，并通过样品力学性能的变化间接反映它们在线性低密度聚乙烯熔体中的分散状况；用场发射扫描电子显微镜直接观察线性低密度聚乙烯/无机填料颗粒复合体系样条液氮脆断后断面填料粒子的分散均一性。 将经p-ZTPCL处理后的填料加入熔融石蜡，充分搅拌后冷却到室温，测试所制得试样的透光率，以此表征填料在石蜡中的分散均一性，从侧面说明超分散剂对填料在聚烯烃类树脂中的分散效果。 结果表明：与Olefin(石蜡)及HSt(硬酯酸)相比，用超分散剂p-ZTPCL处理填料所得体系的压缩强度明显高于用其它分散剂处理填料的体系，形变也相对较大；同一分散剂处理不同填料时，分散剂/滑石粉体系的压缩强度值明显高于其它体系；p-ZTPCL在Mn(CTPCL)=5550、添加量为5％时，p-ZTPCL/Talcum体系的压缩强度达到4.55MPa，形变也有26.89％，数据表明，通过测定分散剂/填料体系的压缩强度可用于表征分散剂与填料的锚固粘结作用的效果。应用到填充聚合物体系时，滑石粉填充量为20％、p-ZTPCL在Mn(CTPCL)=5550、添加量为1％时，对材料拉伸强度的提高最为显著，拉伸强度为16.89MPa，比纯LLDPE高出7.8％，相应的断裂伸长率及弯曲强度也有所提高；CaCO3填充量为40％的填充体系，p-ZTPCL在Mn(CTPCL)=5550、添加量为2％时，填充体系的拉伸强度为11.17MPa，比相应未加分散剂时提高了13.4％，相应的断裂伸长率比未加分散剂时提高了90.4％；高岭土填充量为40％的填充体系，p-ZTPCL在Mr(CTPCL)=1300、添加量为0.5％时，填充体系的弯曲强度为14.37MPa，比纯LLDPE提高46.2％。用p-ZTPCL处理填料填充LLDPE，可明显提高体系的力学性能，具有工业应用价值。石蜡/填料/超分散剂体系透光率的测定值不同反映了填料在石蜡中的分散均一性，该方法可用来表征超分散剂p-ZTPCL对填料在聚烯烃类树脂中的分散效果。

目录

文摘

英文文摘

前言

第1章超分散剂的合成及其对无机填料的粘结作用

第2章超分散剂对LLDPE/无机填料填充体系分散性能影响

第3章分散性的光学方法研究

结论

参考文献

致谢

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