納米CaCO_3的表面改性及其在軟PVC中的應用

2019-04-09 14:19:15 81
本文轉載自網絡,如有侵權,請聯絡刪除:  納米CaC3的外表改性及其在軟PVC中的應用高琪君,陳燁璞,劉俊康,朱勇,宮洪璽(無錫輕工大學化工學院,江蘇無錫214036)其隨ADDP分子構造和用量的變遷規律。最后,將改性納米CaC3充填改性軟質PVCC:CaC3外表改性劑;外表改性納米CaC3由于粒徑小、比外表大、容易團圓、分散性差等影響了其使用成效,所以需停止外表改性解決。因此,我們開發了適合工業應用的一系列ADDP類外表改性劑,并討論了親水螯合基團個數、疏水基團碳鏈長度對改性成效的影響。1實驗部分1.1主要原料與設施未改性納米CaC3,廣平化工實業有限公司提供;ADDP改性劑,自研制;旋轉式粘度儀,同濟大學機電廠;接觸角丈量儀,日本;光透射粒度測定儀,南京化工大學硅酸鹽工程鉆研所;熔體熔融指數儀,承德試驗總廠;高速混合機(張家港市大江機械有限公司)。

  1.2合成辦法將裝有回流冷凝管、溫度計、滴液漏斗、攪拌器的四口反饋燒瓶置于水浴中,反饋瓶內預先裝入一定量的POCb.減壓下將縮合劑由滴液漏斗漸漸滴加至反饋瓶中,堅持反饋溫度在15°C以下,再參與定量的脂肪醇,并遲緩升溫停止反饋。

  反饋完畢后,產物經洗絳,真空脫水枯燥后即得廢品。產品為白色或淺黃色膏狀體易溶于水,是一種特殊構造的多磷酸酯。

  1.3納米CaC3的外表改性將CaC3投入水中,攪拌均勻。將計量好的ADDP用水稀釋,在適當溫度下加到碳酸鈣的懸浮液中,攪拌至反饋完全,取出烘干,160目過篩。

  1.4測試辦法D0P糊粘度:將碳酸鈣與D0P按質量比1:2混合攪勻,用旋轉式粘度計測得D0P糊粘度。

  入料筒,加熱5min,在一定負荷下擠出,每30s切割一次,所得粒子稱重取均勻值。

  2結果與討論2.1螯合基團的影響將三種不同ADDP,按親水性螯合基團個數從少到多依次編為ADDP―用量/%得吸油量大幅度下降且下降幅度與ADDP的構造和用量有關。其中,以ADDP表2DOP糊粘度用量從表2可知,ADDP改性使得DOP糊粘度從未改性的2500mPa、降到300mPa、左右,即便是少量的ADDP也使得粒度下降到400mPa°s左右。這充分闡明改性后納米CaC3與DOP介質的潤濕性能大為進步,減弱了粒子間的匯集傾向,從而減少納米CaC3顆粒在流場中的運動阻力,使粘度降低。同樣,ADDP―3優于ADDP表3PVC溶融指數g/1min用量PVC的共混體系在熔融指數上均有大幅度進步,三種ADDP的差異不大。這標明ADDP使得共混體系的加工性能大為改善。這是由于外表改性使得改性后的納米CaC3降低了外表能,外表由親水性變為親油性,改善了CaC3與PVC間的界面,減少了DOP的用量,也有利于加工性能得到改善。

  綜上可知,ADDP―3的使用成效最好。這就闡明,外表改性劑分子親水性螯合基團越多,與CaC3外表聯合越好,外表改性成效也就越好。

  2.2疏水性碳鏈長度的影響將三種疏水性碳鏈長度不同的ADDP,按疏水基團碳鏈數從少到多依次編為ADDP從可知,這三種ADDP外表改性的CaC3,其吸油量較未改性CaC3有大幅度下降,隨著ADDP用量的增加,吸油量呈下降趨勢。其中以ADDP―5改性CaC3的吸油量下降最為明顯。

  從可知,三種ADDP改性使得DOP糊粘度從未改性的2500mPa°s降到600mPa°s以下。隨著ADDP用量增加,粘度降低的幅度增大。同表4 PVC熔融指數用量/從表4可知,經三種ADDP改性的CaCO3與PVC的共混體系在熔融指數上均有大幅度進步。但是,三種ADDP之間的差異并不明顯。

  從、、表4綜合可知,碳鏈長度對改性后CaC3的性質有很大的影響。ADDP定程度時,將使得ADDP的水溶性大為減弱。這樣,在水溶液中對納米CaC3停止濕法改性時,水溶性差的ADDP改性成效并不理想。因此,ADDP―6的應用成效反而比ADDP―5差一些。

  此外,影響CaC3與PVC共混體系加工性能的因素非常復雜,吸油量、改性劑疏水鏈與PVC的聯合、CaC3與PVC的共混方式等都有影響。因此,熔融指數是受諸多因素影響的一個綜合指標。

  3結論外表改性劑ADDP應用于納米CaC3的外表改性,扭轉了其外表性能,親水性減弱,疏水性加強,改善了DOP對其外表的潤濕性能。經ADDP改性后的CaC3與PVC樹脂的相容性大為改善。此外,外表改性劑親水螯合基團越多,與CaC3外表螯合越好,外表改性成效也就越好;外表改性劑疏水基團對外表改性成效影響較大,疏水基團疏水性要適中。4主要

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