《蛋白石填充高密度聚乙烯的研究》

摘要

新疆北屯近年发现较丰富的蛋白石矿藏，正在进行开发利用，其中在塑料填充改性中的应用也是值得探索的重要方面。本论文研究探索了新疆北屯蛋白土化工厂提供的蛋白石填料在填充高密度聚乙烯中的应用。通过对蛋白石的组成及物性的分析，研究了蛋白石在不同粒径、含量及不同表面处理剂处理等条件下对填充高密度聚乙烯(HDPE)的力学性能的影响，结果表明：蛋白石经硬脂酸处理后，高目数的蛋白石填充聚乙烯体系在拉伸强度变化不大的情况下，冲击强度有显著的提高。用3000目蛋白石填充的聚合物试样在填充量为30份时冲击强度可提高约100％，而经钛酸酯处理后，能提高约160％。蛋白石作为一种新型填料在填充聚乙烯的体系中，当粒子粒径足够小、填充用量达到一定分量时有脆韧转变现象出现。硬脂酸在蛋白石填充高密度聚乙烯体系中的表面处理剂作用明显，主要体现在填充体系的增韧作用上，对体系的拉伸强度影响不大；钛酸酯偶联剂的处理效果在增韧方面要优于硬脂酸。在与碳酸钙填充高密度聚乙烯进行相同工艺条件下的对比中，蛋白石填充体系在大幅度提高材料的冲击性能的同时，仍具有比碳酸钙填充体系略好的拉伸性能。另外，通过对HDPE/蛋白石填充体系初步的流变性能实验表明，添加经硬脂酸表面处理的蛋白石填料，HDPE填充体系仍具有3良好的加工性能。加上蛋白石矿产简单的加工生产工艺和低廉的价格，使得蛋白石这一新型填料具有广阔的应用前景。

目录

摘要

1前言

1.1蛋白石的特性

1.2蛋白石的来源及不同产地蛋白石的对比

1.3蛋白石的应用

1.3.1用作助滤剂

1.3.2蛋白石生产(偏)硅酸钠系列用于代磷助洗剂

1.3.3蛋白石共混纤维提高纤维吸湿性

1.3.4蛋白石矿石在高分子材料中的应用

1.4本课题的目的、研究意义及研究方案

1.4.1课题设置的研究目的及意义

1.4.2课题研究方案

2实验部分

2.1原料

2.2设备及仪器

2.3工艺流程

2.3.1填料表面处理

2.3.2塑炼拉片

2.3.3片材模压制样

2.4性能测试

3结果与讨论

3.1硬脂酸对填充体系拉伸强度的影响

3.2四种细度的蛋白石对填充体系力学性能的影响

3.2.1蛋白石(经硬脂酸处理)添加量对填充体系拉伸强度的影响

3.2.2蛋白石(硬脂酸处理)添加量对填充体系冲击强度的影响

3.2.3同一份数下，不同目数蛋白石对填充体系拉伸强度的影响

3.2.4同一份数下，不同目数蛋白石对填充体系冲击强度的影响

3.2.5硬脂酸对蛋白石填充聚乙烯体系的影响

3.3不同表面处理剂对填充体系的影响

3.3.1当蛋白石填充量为10份时，未用与使用硬脂酸表面处理的试样力学性能的对比

3.3.2表面处理剂含量对填充体系力学性能的影响

3.3.3不同表面处理剂对HDPE/蛋白石(1200目)填充试样力学性能的影响

3.4超细(高目数)蛋白石对填充体系的影响

3.4.1同一份数下，不同细度(目数)的蛋白石对填充体系力学性能的影响

3.4.2蛋白石添加量对HDPE填充体系力学性能的影响

3.5蛋白石(1200目、3000目)填充体系与碳酸钙(1500目)填充体系性能的对比

3.5.1硬脂酸处理的蛋白石与硬脂酸处理的碳酸钙力学性能的对比

3.5.2钛酸酯处理的蛋白石与硬脂酸处理的碳酸钙力学性能的对比

3.6蛋白石对HDPE填充试样加工流变性能的影响

3.6.1蛋白石填料对HDPE填充体系熔融时间的影响

3.6.2蛋白石填料对HDPE填充体系平衡转矩的影响

4结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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