改性脂肪酸对重质碳酸钙的表面修饰与其在聚合物中的应用

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1、摘要碳酸钙是-re用途极为广泛的填料，其所涉及的领域主要有塑料、橡胶、造纸、油墨以及涂料等等。碳酸钙在使用前需对其进行改性，脂肪酸由于其性价比高，来源广泛并且可再生，常用做碳酸钙的表面改性剂，如饱和硬脂酸以及不饱和油酸。改性剂的作用一是与碳酸钙锚固，防止粒子团聚，二是溶剂化链段提高碳酸钙与有机主体的相容性。然而硬脂酸和油酸与碳酸钙的结合是单点锚固，锚固程度不高，不利于对碳酸钙的表面改性效果，影响产品性能；其次其溶剂化链段与有机主体的结合方式为物理缠结，在特殊的场合中如UV地板涂料，大量的脂肪酸无法参与固化而造成

2、涂膜性能的下降。针对上述问题，本文在硬脂酸和油酸等脂肪酸的基础上进行改性，合成了具有双锚固点的改性脂肪酸1．SRG．MA和溶剂化链具有感光引发活性的改性脂肪酸S．2．E。本文第二章以硬脂酸单甘油酯以及马来酸酐为原料，合成了多锚固点改性脂肪酸1．SRG．MA，并用于重质碳酸钙的改性。通过吸油量、活化率和沉降体积测试，探讨出最佳改性用量；红外谱图证实了改性剂成功接到碳酸钙表面；扫描电镜表明碳酸钙经改性后团聚现象减少；经过索氏抽提前后吸油量对比，1一SRG．MA对CaC03的锚固程度要高于硬脂酸SA。第三章以油酸(O

3、A)、光引发剂D2959、丁二酸酐(SA)为原料，合成了具有感光交联性质的改性脂肪酸S．2．E，并用于重质碳酸钙的改性。通过吸油量、活化率测试，探讨出最佳改性用量；扫描电镜表明碳酸钙经改性后团聚现象减少；经过索氏抽提前后吸油量对比，S．2一E对CaC03的改性效果与油酸相当。光照DSC(DPC)证实了S．2．E—CaC03光活性，但是与外加光引发剂的体系相比，单体聚合速率和转化率要小。第四章将具有光引发活性的S．2．E．CaC03应用到UV涂料中。以OA-CaC03为对照，通过固化膜动态力学DMA、硬度、耐水性

4、以及耐乙酸乙酯等测试，探讨S．2一E．CaC03对UV固化膜的影响。结果表明填充了S．2．E．CaC03的固化膜除了储能模量、玻璃化转变温度要比填充了OA．CaC03UV固化膜高之外，硬度、耐水性以及耐乙酸乙酯等方面的性能都要好得多。关键词：双锚固点；表面改性；感光活性；重质碳酸钙；UV涂料广东工业大大学硕士学位论文ABSTRACTGroundcalciumcarbonateisakindofpigmentsandfillersusedveryextensively,whichinvolveareasofpla

5、stics，rubber，paper，inkandpaint，andSOon．Groundcalciumcarbonateneedtobemodifiedbeforeusingandfattyacids，suchassaturatedstearicacidandunsaturatedoleicacid，arethecommonsurfacemodifiersbecauseofitsCOSt-effective，widerangeofsourcesmentionedandrenewable．Anchoringwi

6、thcalciumcarbonateisoneofthefunctionsofthemodifier,whichcanpreventparticlereaggregationandimprovingthecompatibilitybetweencalciumcarbonateandorganicswithsolvatedchainsisanotherone．However,thecombinationofstearicacidandoleicacidwithcalciumcarbonateissingle-po

7、intanchored，whichisnotstrongenoughthatledtobadperformanceinsurfacemodificationofcalciumcarbonateandproducteither；Besides，thewayincombinationofsolvatedchainsegmentsofstearicacidandoleicacidwiththeorganicisphysicalentanglement，causingthedeclineoffilmproperties

8、foralargenumberoffattyacidswhichcannotbeinvolvedincuringprocessinspecialoccasions，suchasUVfloorcoating．Inordertosolvetheproblemmentionedabove，amodifiedfattyacids1-SRG—MAwithdouble-anchorpointand