填料改性

硅烷偶联剂在填料行业中的典型应用

      硅烷对无机非金属材料的作用机理

       硅烷偶联剂同无机非金属材料的结合,是硅烷低聚物与无机材料表面的羟基作用。所以对表面具有羟基的无机材料,如玻璃纤维、二氧化硅、氧化铝等,与硅烷偶联剂的作用效果较好。反之,对于表面不具有羟基的材料,如炭黑、石墨碳酸钙等,就很难发挥出相应的效果。有些无机填料(如玻璃纤维)虽然其表面无游离的羟基,但也能形成结合,这是由于在填料表面生成了硅烷偶联剂的聚合薄膜,其外层的有机官能团可以与聚合物产生牢固的结合,以下列出了硅烷偶联剂对各种无机非金属材料的处理效果。

无机材料 处理效果
玻璃、氧化铝、白炭黑、硅酸盐
滑石粉、云母、氢氧化铝、铁 较好
石棉、氧化锌、二氧化钛、氧化铁、氢氧化镁
效果一般
石墨、氮化硼、炭黑、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡 无效

        有机聚合物与无机填料之间反应的领域内,它能够改善树脂和填料的相容性;改善填料的分散性,控制体系的流变性;减小粘度,更接近牛顿流体性能;改善机械性能,如耐折强度,抗张强度,冲击强度和弹性模量;改善电气性能,提高巯水性,从而提高电性能,尤其当暴露于湿空气后;提高填料的填充量;减少膨胀性和水蒸气的穿透率。

        无机填料与有机聚合物相容性不是很好,如果直接添加,会造成分散不均,而且粒径大者还会成为复合材料中的应力集中点,成为材料中的薄弱环节,这些弊端不但限制了填料和聚合物中的添加量,而且还严重影响制品性能,所以通过对无机填料进行表面改性,改善无机填料与聚合物结合力,从而使复合材料的综合性能得到提高就非常重要。用硅烷对填料进行预处理可得到比较满意的效果。

硅烷偶联剂在聚酯填料中的优势

●改善树脂和填料的相容性,形成高补强性能

●改善填料的分散性

●控制体系的流变性

●改善机械强度和电气性能

●减小膨胀性和水蒸汽的穿透率

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