硅灰石粉填充硬聚氯乙烯的顏色研究

2019-06-18 12:50:11 190
本文轉載自網絡,如有侵權,請聯絡刪除:  現代塑料加工應用硅灰石粉填充硬聚氯乙烯的顏色鉆研吳學明王蘭王錫臣黃建忠周祝波(北京工商大學化工學院,100037)改性硅灰石粒子在填充量為50份(質量份)時,粒子在PVC基體中分散均勻,共混體系的白度為56. 1,與未改性體系相比進步28%,再配以鈦白粉、熒光增白劑顏料能滿足實際須要。

  粉置于燒瓶中也按比―入水和MMA激烈攪要鉆研聚合物lightsreserved.硅灰石是無毒性的天然礦物。含鐵量低的硅灰石其白度大于85,莫氏硬度4.9,密度2.9g/cm3,折光率1.63左右,其實踐化學成分為SiO251.7%,CaO48.3%,但天然產出的硅灰石常混入卩6、肘Mg等元素。由于硅灰石耐紫外光及耐濕性好,用它填充聚合物,在進步拉伸強度和撓曲強度方面優于其他無機填料,但多數硅灰石粉在塑料加工的溫度下顏色變灰而使應用受到限制。

  本鉆研采納外表包覆了一層聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的硅灰石粉,并輔以二氧化鈦(TiO2)、熒光增白劑填充硬聚氯乙烯(PVC),鉆研了共混體系的分散性和顏色,成效良好。

  1試驗部分1.1主要原材料甲基丙烯酸甲酯(MMA),剖析純,天津化學試劑鉆研所;硅灰石(二次粉碎,1000目),浙江省長興硅灰石礦業有限公司;聚氯乙烯(SG― 8),天津大沽化工廠;CR*401(加工改性劑),蘇州安利化工廠;熒光增白劑,金紅石型鈦白粉及其他助試劑均為市售。

  1.2主要試驗儀器紅外光譜儀,FT*IR750型,日本日立公司;透射電子顯微鏡,H― 800型,日本日立公司;掃描電子顯微鏡,250MK3型,英國;高速混合機,GH*10型,北京塑料機械廠;雙滾筒塑煉機,SK*160B型,上海橡膠機械廠;45噸平板硫化機,XQLB― 400型,上海第一橡膠機械廠;白度計,WSB―型,溫州儀器儀表有限公司。

  1.3甲基丙烯酸甲酯包覆硅灰石及其表征硅灰石的外表改性解決:稱取一定量的硅灰石拌,漸漸升溫至70 ~75*C,按單體量參與0. 5%~0.6%的水溶性引發劑,隨反饋的停止適當調整攪拌速度以利于粒子外表被PMMA包覆,反饋一段工夫后過濾,再將過濾后的硅灰石粉在120C烘箱中枯燥至恒重后備用。

  取上述反饋過濾后的適量硅灰石粉,經無水乙醇和85C蒸餾水抽濾各3次,在120C烘箱中枯燥至恒重后再別離停止紅外光譜剖析,結果見。從中能夠看出解決過的硅灰石粉在波數1729+1處呈現了明顯的羰基伸縮振動吸收峰,證實了硅灰石外表包覆了聯合嚴密的PMMA. 1.4試樣制備工藝測試試樣的制備工藝流程圖見。

  硅灰石包覆*pvc配料―高速混合―二輥塑煉―壓制成型*制樣*性能測試工藝流程圖二輥塑煉的工藝參數為:輥溫170化工夫10min;趁熱在平板硫化機上壓制樣板;模溫1.5分散性及白度測試在透射電子顯微鏡(TEM)上察看試樣的相構造;b)在掃描電子顯微鏡(SEM)上察看注射樣條常溫沖擊斷面形貌;c)按GB2913―82塑料白度試驗辦法測定硅灰石/PVC樣板的白度。

  2結果與討論21顏色變灰討論工藝及顏料對硅灰石/硬聚氯乙烯體系白度的影響見表1.表1工藝及顏料對硅灰石/硬聚氯乙烯體系白度的影響項目未改性硅灰石斤VC體系改性硅灰石體系白度注:A為鈦白粉含量為熒光增白劑含量。

  以單粒子模式存在增多,且與PVC基體樹脂的相界面含糊。這是因為硅灰石外表的PMMA的羰基與PVC中的《―氫造成氫鍵,致使相容性良好的結果;粒子均勻粒徑變小,比外表積增大,對光線的作用就強,著色制品的外觀就會顯得均勻、細膩、色斑少、色差小。

  為未改性的與改性粒子的沖擊斷面的SEM照片。從(a)看到,由于硅灰石粒子未改性,與基體聯合力小,沖擊斷面上硅灰石粒子大量脫落,脫落粒子棱角明晰;而從(b)可見,改性硅灰石粒子與PVC樹脂聯合嚴密,進一步標明硅灰石粒子外表包覆了PMMA,其力學性能良好。由表1可知:未改性硅灰石粉填充PVC在不加其他白色顏料的狀況下其測定白度值僅為440,且顏色灰暗。這一方面由于未改性硅灰石粉在PVC中分散不均,粒子匯集成的表觀團粒體積大,色效應大;另一方面可能是硅灰石粒子與PVC基體樹脂直接接觸,在加工過程中易發作招致顏色變灰的反饋。

  天然產出的硅灰石常混入Fe、Mn、Mg等元素,Fe、Mn等通過生成金屬氯化物對PVC脫除HCl起催化作用,聚氯乙烯脫HCl后,大分子鏈上造成共軛雙鍵,使聚合物體系顏色變灰,但能夠通過改善工藝及添加顏料來防止或改進。外表包覆了PM-MA的硅灰石/PVC體系,顏色得到較大改善,白度進步到56.1,進步幅度為28%. TEM形態和SEM形貌察看為別離參與未改性的粒子和改性后的粒子試樣的TEM照片。

  從(a)的TEM照片可見,未改性硅灰石在PVC樹脂中主要以團圓體模式存在,硅灰石粒子與PVC基體相界面明晰,分散不均,重大影響了填充體系的色彩,這主要是硅灰石粉與PVC樹脂在化學構造和物理形態上存在顯著差異,兩者親和性不同所致。而從(b)的TEM照片可見,外表包覆了PM.的硅灰石粉波益」脂越散均勻趾噸H畫。(碰改性粒子6讀現代塑料加工應用2.3白成效、別離為鈦白粉和熒光增白劑的增白成效。

  熒光增白劑增白成效鈦白粉質量分數:1標明,硅灰石/PVC體系的白度隨鈦白粉含量增加而進步,當含量超越3.5%時,白度回升不大,闡明超出一定濃度范圍后,增加鈦白粉用量并不能進步白度。為了進一步進步白度,米用熒光增白劑,因為白色塑料一般對可見光短波一側的藍光有細微吸收,故帶有微黃光,給人陳舊不潔之感,影響其白度。熒光增白劑能吸收波長300~400nm的紫外線,并將吸收的能量轉換,輻射出波長為400 ~500nm的紫色或藍色熒光,這樣可補救所吸收的藍光,進步了白度121.這和白色產品中參與少量藍色顏料以抵達“遮黃”的原理不同,加藍增白是“減光”

  作用,熒光增白劑是使反射光或透射光的數量增加起“加光”作用,從而使制品外表亮度加強。

  標明,在鈦白粉濃度一定的條件下,硅灰石/PVC體系隨熒光增白劑含量增加而進步。

  在鈦白粉含量為2.5%時,參與熒光增白劑2.5X104時,與僅含2.5%鈦白粉的塑料板相比進步了16%,與未加鈦白粉和熒光增白劑的板相比,白度進步52%.這闡明只用很少量的熒光增白劑即可顯者進步鈦白粉的著色力,從而進步白度,因此當被著色塑料要求較高白度時,與一味增加鈦白粉用量的伎倆相比,使用熒光增白劑是便宜和高效的。

  由還可看出,硅灰石/PVC體系中鈦白粉含量超越3.5%,熒光增白劑含量超越2.5X104后,無論增加二者中的任一種的添加量,白度進步都不大。

  3結論甲基丙烯酸甲酯能在硅灰石粉外表化學包覆PMMA,PMMA與PVC樹脂相容性良好。

  改性硅灰石粉填充PVC樹脂白度改善,在粒子質量份為50份時,白度為56.1,與未改性粒子的體系相比進步28在硅灰石/PVC體系中鈦白粉含量為2.5%的條件下,只用2.5X104的熒光增白劑即可顯著進步鈦白粉的著色力,此時白度為85.2.

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