上海天函矿粉科技有限公司

 硅灰石粉的针状结构使其可用作塑料、橡胶、尼龙等高聚物基复合材料的无机增强填料。但未经表面处理的硅灰石粉与有机高聚物的相容性差，难以在高聚物基料中均匀分散。必须对其进行适当的表面改性，以改善其与高聚物基料的相容性，提高填充增强效果。例如，用硅烷偶联剂处理的硅灰石填充尼龙后，可显著提高材料的拉伸强度、弯曲强度、弹性模量和弯曲模量。表面改性好的硅灰石纤维填充到聚乙烯中，能改善其强度和电绝缘性能;填充聚丙烯，与未改性的硅灰石填料相比，在填充量相同条件下，材料的拉伸强度、弯曲强度等显著提高。 　　硅灰石粉体的表面改性主要采用化学方法。常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、钛酸脂、铝酸脂偶联剂、表面活性剂及甲基丙烯酸甲酯等。 　　1.硅烷偶联剂改性 是硅灰石粉体常用的表面改性方法之一。一般采用干法改性工艺。偶联剂的用量与要求的覆盖率及粉体的比表面积有关。用氨基硅烷处理硅灰石时，用量一般为硅灰石质量的0.5%～1.5%;甲基丙烯含氧硅烷的用量为硅灰石重量的0.75%左右，这两种改性产品分别填充尼龙6和聚酯代替30%的玻璃纤维可显著提高制品的力学性能。 　　2.表面活性剂改性 用硅烷偶联剂处理硅灰石，可改善其与聚合物的相容性，增强填充效果，但硅烷偶联剂改性生产成本较高。因此，在某些应用条件下，可用较便宜的表面活性剂，如硬脂酸、季铵盐、聚乙二醇、高级脂肪醇聚氧乙烯醚(非离子型表面活性剂)等对硅灰石粉进行表面处理。这些表面活性剂通过极性基团与颗粒表面的作用下，覆盖于颗粒表面，可增强硅灰石填料的亲油性。 　　3.有机单体聚合反应改性 有机单体在硅灰石粉体/水悬浮液中的聚合反应试验结果表明，其聚合体可以吸附于颗粒的填料，可降低涂料的的沉降性，增强分散性。目前选择在硅灰石粉体/水悬浮液中进行聚合反应的单体是甲基丙烯酸甲酯。 　　4.铝酸酯和钛酸脂偶联剂改性 选用适当品种的铝酸酯和钛酸脂偶联剂对硅灰石纤维进行改性，可提高其在树脂中的填充性能，显著提高填充材料的弹性模量、弯曲模量和弯曲强度，并显著改善拉伸强度和冲击强度。