聚烯烃(PP、PE)中改性碳酸钙的应用研究

2007/8/10 15:04:24

摘要研究了JL-G02新型改性剂处理碳酸钙在聚烯烃(PP、PE)中的应用情况。研究结果表明，这种经JL-G02型改性剂(Modifier)改性的碳酸钙与普通碳酸钙相比，颗粒以原生粒子状态均匀分布，不团聚，其中部分以纳米粒子状态存在，因此填充于聚烯烃(PP、PE)制品中，不仅能改善体系的加工性能，而且赋予制品较好的物理机械性能，达到增韧补强的效果。　　关键词：改性剂；碳酸钙; 聚烯烃(PP、PE) 0 前言　　碳酸钙是高分子复合材料中广泛使用的无机填料。在橡胶、塑料制品中添加碳酸钙等无机填料，可提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性及刚度等，并降低制品成本，但无机填料亲水疏油的表面特性，使其与高分子材料相容性差，因此加工中易形成不规则的聚集体，造成在高聚物内部分散不均匀，从而产生界面缺陷，导致制品的物理机械性能降低。为了克服碳酸钙应用上的自身缺点，改善其与高分子材料的相容性和分散性，使其成为一种功能性补强增韧填充材料，近年来国内外这方面的研究十分活跃[1，2] 。我们采用JL-G02型改性剂对普通轻质碳酸钙进行表面改性，通过物理及化学作用，使碳酸钙表面有机化，从而防止碳酸钙粒子团聚，颗粒以原生粒子状态均匀分布，其中部分以纳米粒子状态存在，因此应用于聚烯烃(PP、PE)复合材料加工体系中，不仅能提高分散性和相容性，改善体系流动性及加工性能，而且赋予制品较好的物理机械性能，达到增韧补强的效果。 1 实验部分 1．1 主要原料与设备聚丙烯 (PP) F401 扬子石化公司聚乙烯 (PE) 5070EA 盘锦石化公司改性剂（Modifier） JL-G02 如东金来氨基酸有限公司钛酸酯偶联剂工业级外购铝酸酯偶联剂工业级外购碳酸钙(CaCO3) 工业一级外购高速混合机 SHR-10A 张家港科达机械有限公司双辊筒炼塑机 SK-106B 上海橡胶机械厂注射成型机 SZ120 扬州通扬机械有限公司万能材料试验机 INSTRON4466 英国电子显微镜 JMC-35C 日本 1. 2 试验方法 1. 2. 1 碳酸钙表面处理方法　　将普通碳酸钙烘干至水份0.5%以下，加入高速混合机中，按2.0 %（W）添加JL-G02型改性剂,升温至100℃，搅拌10min出料，制成改性碳酸钙备用。 1. 2. 2 试样制备 1.2. 2 .1 PP试片制备　　将PP树脂加0.5%的白油90℃下进行予处理15min，再加入普通碳酸钙或改性碳酸钙等原料，按配方配料，在高速混合机中充分混合10min出料备用。混合料在双辊炼塑机进行塑炼，在210℃下充分塑化10min，制成1.0 mm厚的薄片，室温下放置24小时后切割成哑铃形试样备测试。 1.2. 2. 2 PE 试条制备　　先将PE树脂、加工助剂及普通碳酸钙或改性碳酸钙等原料，按不同的配方配料，在混合机中充分混合10min出料备用。混合料在双螺杆在200℃下挤出造粒，再注射成标准试条，室温下放置16小时后备测试。（待续）

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