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改性劑：鋁酸酯偶聯(lián)劑411。

改性方法：烘干100g1250目硅灰石，加入3g鋁酸酯偶聯(lián)劑，用電動(dòng)攪拌器攪拌混合均勻，裝入塑煉機(jī)，溫度設(shè)置為110℃，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為22r/min，處理時(shí)間為16min。

測(cè)試與表征：疏水性、SEM、聚丙烯拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、維卡軟化溫度和硬度。

改性效果：（1）超細(xì)硅灰石的加入使聚丙烯的拉伸強(qiáng)度提高，使用鋁酸酯偶聯(lián)劑處理硅灰石后聚丙烯的拉伸強(qiáng)度要比未處理的高，當(dāng)表面處理硅灰石添加量為10份時(shí)，聚丙烯的拉伸強(qiáng)度最高。

（2）超細(xì)硅灰石的加入使聚丙烯的沖擊強(qiáng)度得以提高，鋁酸酯處理的硅灰石添加量為30份時(shí)，聚丙烯的沖擊強(qiáng)度最高。

（3）超細(xì)硅灰石的加入會(huì)提高聚丙烯的維卡軟化溫度，加入鋁酸酯處理硅灰石后也少量提高維卡軟化溫度。超細(xì)硅灰石的加入會(huì)提高聚丙烯的硬度。

配方2：γ–縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（環(huán)氧防腐涂料）

改性劑：γ–縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

改性方法：通過(guò)在環(huán)氧防腐涂料體系中以不同比例的改性硅灰石替代普通硅灰石（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為配方的10%），研究不同的改性硅灰石用量對(duì)涂膜與碳鋼板附著力、涂膜耐沖擊性、柔韌性及鉛筆硬度的影響。

測(cè)試與表征：涂膜基本性能。

改性效果：（1）涂膜具有優(yōu)異的耐鹽霧性，涂層厚度為60～70μm時(shí)，碳鋼噴砂板經(jīng)1000h的鹽霧試驗(yàn)后，劃線處涂膜腐蝕寬度小于2mm，無(wú)明顯起泡、銹蝕、脫落現(xiàn)象。

（2）涂膜與基材之間的附著力、涂膜的水接觸角隨著硅烷偶聯(lián)劑用量的增加逐漸提高。

（3）硅烷改性硅灰石能夠有效提升涂膜的耐介質(zhì)腐蝕能力，尤其是在涂膜耐鹽霧、鹽水及耐濕熱方面。

配方3：硅烷SCA1113（尼龍6）

改性劑：3-氨丙基三乙氧基硅烷（SCA1113）。

改性方法：將硅灰石粉體放入高速攪拌機(jī)中，邊高速攪拌邊加熱，轉(zhuǎn)速250r/min，待升至一定溫度時(shí)，再將改性劑SCA1113緩慢加入，繼續(xù)高速攪拌一定時(shí)間后停機(jī)，即得硅烷改性硅灰石粉體。

測(cè)試與表征：紅外光譜、吸油值、尼龍6復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、熱變形溫度。

改性效果：改性溫度80℃，改性時(shí)間20min，硅烷用量0.8%為優(yōu)化工藝條件；未改性硅灰石填充尼龍6樣品較尼龍6純樣剛性提高但降低韌性，而改性后的硅灰石填充尼龍6可以同時(shí)提高尼龍6材料的剛性與韌性；硅烷SCA1113改性硅灰石時(shí)其反應(yīng)性不來(lái)自于硅灰石晶體內(nèi)部，晶面（100）最具反應(yīng)性，硅烷SCA1113與硅灰石表面吸附為化學(xué)吸附，形成了Si-O-Ca鍵。

配方4：桐油酸T160（可陶瓷化硅橡膠）

改性劑：桐油酸T160（一種同時(shí)含有羧基、3個(gè)不飽和雙鍵的脂肪酸）。

改性方法：首先將60g針狀硅灰石和80mL甲苯溶液倒入配有回流裝置和機(jī)械攪拌裝置的三頸燒瓶，取3.16g桐油酸溶于20mL甲苯配置成混合溶液并加入到三頸燒瓶100℃反應(yīng)4h。然后將漿液過(guò)濾并用甲苯洗滌4次，除去未反應(yīng)改性劑。最后將改性粉體通風(fēng)放置10h并在120℃干燥6h，即得到改性硅灰石。

測(cè)試與表征：表面張力、紅外光譜、熱重分析、機(jī)械性能測(cè)試以及掃描電鏡。

改性效果：（1）經(jīng)桐油酸改性的硅灰石在水介質(zhì)條件下接觸角從0°提升到75.91°，在乙烯基硅油測(cè)試條件下接觸角從26.11°降低到18.02°；通過(guò)紅外光譜和熱失重分析可以得出桐油酸經(jīng)化學(xué)反應(yīng)成功接枝在硅灰石表面，接枝含量為0.13%。

（2）復(fù)合材料在引入硅灰石后力學(xué)性能得到改善，未經(jīng)改性的復(fù)合材料配方在填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%硅灰石下的拉伸強(qiáng)度從5.07MPa提升到5.32MPa，改性后硅灰石配方的復(fù)合材料在填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%下的拉伸強(qiáng)度提升到5.35MPa，改性后復(fù)合材料的楊氏模量隨著填充量的增加從2.86MPa增大到8.14MPa，改性后的配方撕裂強(qiáng)度從10.49kN/m提升到18.23kN/m，提升了73.8%，而未改性的配方只提高了58.7%。

（3）通過(guò)斷面形貌分析可以看到，改性后的粉體在基體中的分散性能更好，與基體結(jié)合緊密；通過(guò)引入硅灰石粉體，能夠明顯提高復(fù)合材料的分解溫度和殘留率，T10%，Tmax分別提高了52.0，22.5℃，殘留率提高了34.54%，材料的熱穩(wěn)定性得到提升。

配方5：硬脂酸（順丁橡膠）

改性劑：硬脂酸。

改性方法：采用干法改性，改性劑為硬脂酸，添加量（w）為2%。將一定量的硅灰石加熱到試驗(yàn)溫度后加入表面改性劑，開(kāi)啟高速混合機(jī)，轉(zhuǎn)速3000r/min，時(shí)間30min，溫度100℃。停止攪拌后得到表面改性的硅灰石。

測(cè)試與表征：紅外光譜、接觸角、順丁橡膠力學(xué)性能、硫化性能及止滑性能。

改性效果：（1）紅外光譜及接觸角測(cè)試證明：硬脂酸與硅灰石表面羥基發(fā)生反應(yīng)，使其疏水性明顯提高。力學(xué)性能及硫化性能測(cè)試表明：相同用量下，添加改性硅灰石的BR復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率明顯提升，硫化速率變小。止滑性能測(cè)試結(jié)果表明：添加改性硅灰石可以使BR復(fù)合材料在冰面和油潤(rùn)滑玻璃表面的摩擦因數(shù)顯著提高。掃描電子顯微鏡表征顯示：未改性的硅灰石與橡膠間界面間隙清晰，而改性后的硅灰石與橡膠間界面間隙模糊。

（2）在本試驗(yàn)配方條件下，添加40份改性硅灰石的BR復(fù)合材料，其拉伸強(qiáng)度為10.77MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為803%，油潤(rùn)滑玻璃表面和冰面摩擦因數(shù)達(dá)到了0.48，具有較好的力學(xué)性能和止滑性能。

配方6：Si-69偶聯(lián)劑、十二胺（橡膠）

改性劑：Si-69偶聯(lián)劑、十二胺。

改性方法：取待改性硅灰石放入混合機(jī)料筒中，將物料加熱到試驗(yàn)溫度后，開(kāi)啟攪拌，將改性劑逐漸加入試樣中，開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間達(dá)到改性時(shí)間時(shí)關(guān)閉攪拌，取出已改性硅灰石。

測(cè)試與表征：活化指數(shù)、接觸角、紅外光譜、天然橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能。

改性效果：（1）Si-69偶聯(lián)劑可以在硅灰石表面形成化學(xué)吸附，其改性硅灰石最佳條件為：藥劑用量0.5%，改性時(shí)間60min，改性溫度90℃。此條件下改性硅灰石活化指數(shù)為99.6%，接觸角110.5°。

（2）十二胺在硅灰石表面以氫鍵吸附等物理吸附的方式存在，其改性硅灰石最佳條件為：藥劑用量0.25%，改性時(shí)間10min，改性溫度30℃。此條件下改性硅灰石活化指數(shù)為85.6%，接觸角為61.5°。

（3）改性硅灰石對(duì)天然橡膠力學(xué)性能的提升效果優(yōu)于未改性硅灰石，Si-69偶聯(lián)劑、十二胺混合改性硅灰石對(duì)天然橡膠力學(xué)性能的提升效果更佳。

配方7：硅烷偶聯(lián)劑KH-570、鈦酸酯偶聯(lián)劑JN-114對(duì)比（聚丙烯）

改性劑：硅烷偶聯(lián)劑KH-570、鈦酸酯偶聯(lián)劑JN-114。

改性方法：將定量硅灰石加熱到實(shí)驗(yàn)溫度后加入表面改性劑，開(kāi)啟高速混合機(jī)反應(yīng)一定時(shí)間后，停止攪拌得到表面改性的硅灰石。

測(cè)試與表征：活化指數(shù)、接觸角、聚丙烯復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度與模量、沖擊強(qiáng)度與熔體流動(dòng)性。

改性效果：采用KH-570改性的最佳工藝：KH-570用量3.0%（w），常溫，時(shí)間30min，此條件下得到的改性硅灰石活化指數(shù)95.45%，水接觸角91.25°；采用JN-114改性的最佳工藝：JN-114用量1.0%（w），溫度70℃，時(shí)間30min，此條件下得到的改性硅灰石活化指數(shù)98.16%，水接觸角83.57°；KH-570與JN-114均以化學(xué)吸附作用于硅灰石表面。采用硅灰石填充聚丙烯，KH-570改性的硅灰石提高了聚丙烯復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度與模量，而JN-114改性的硅灰石能有效提高聚丙烯復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度與熔體流動(dòng)性。

配方8：硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-570、CG-212、大分子高活性硅烷JST-3G對(duì)比（ABS）

改性劑：硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-570、CG-212，大分子高活性硅烷JST-3G。

改性方法：稱(chēng)取5Kg干燥后的硅灰石加入到高速混合機(jī)中，先預(yù)混合一段時(shí)間，溫度達(dá)到120-130℃后，加入乙醇稀釋后的表面改性劑（改性劑的用量為硅灰石質(zhì)量的1.5%），再攪拌改性20min，攪拌速度1250r/min；改性后經(jīng)低速攪拌冷卻出料。

測(cè)試與表征：吸油值、ABS復(fù)合材料性能。

改性效果：（1）經(jīng)過(guò)硅烷改性劑處理后，硅灰石吸油值降低，其中，KH-570改性硅灰石的吸油值下降最為明顯。

（2）經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理后，ABS/硅灰石復(fù)合材料力學(xué)性能都出現(xiàn)不同程度的變化，其中KH-550改性后的ABS/硅灰石復(fù)合材料綜合力學(xué)性能最佳。

（3）經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理后，硅灰石在ABS中的分散性有所提高沖擊性能高于未表面改性的ABS/硅灰石復(fù)合材料，沖擊斷面呈現(xiàn)韌性斷裂。

（4）經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理后，ABS/硅灰石復(fù)合材料的熱變形溫度變化不大，但熔指顯著提高，其中KH-550改性效果最佳。

配方9：硅烷偶聯(lián)劑KH-550與硬脂酸復(fù)配（順丁橡膠）

改性劑：硅烷偶聯(lián)劑KH-550、硬脂酸SA。

改性方法：稱(chēng)取一定量的硅灰石粉，加入到水和乙醇混合溶液中，配置成45%的漿料；攪拌并升溫，當(dāng)體系溫度達(dá)到60℃后，停止加熱；加入一定量和相應(yīng)比例的改性劑，繼續(xù)反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻，抽濾出料，干燥得到表面包覆改性的硅灰石。

測(cè)試與表征：活化率、吸油值、界面接觸角及紅外光譜、順丁橡膠復(fù)合材的性能。

改性效果：確定硅灰石的最佳改性條件為復(fù)合改性劑用量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）2%，KH-550與SA質(zhì)量比1:1，反應(yīng)溫度60℃，改性時(shí)間45min。將改性后的硅灰石添加到順丁橡膠中，研究表明，當(dāng)改性硅灰石填充量為40份時(shí)，硅灰石/順丁橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能最優(yōu)，其拉伸強(qiáng)度為7.6MPa，扯斷伸長(zhǎng)率546%，撕裂強(qiáng)度4.7MPa。

配方10：硅烷偶聯(lián)劑KH-570與硬脂酸復(fù)配（聚丙烯）