蛇纹石水镁石纤维不饱和聚酯复合材料的研究

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1、摘要随着复合材料的深入研究和广泛应用，作为复合材料组分之一的填料日益受到人们的高度重视。填充改性是材料改性的一种重要手段，它不仅可以大大降低材料的成本，而且可以显著改善材料的各种性能，赋予材料新的特征，扩大其应用领域。填充改性使用的填料主要是无机非金属矿物。本文以蛇纹石和水镁石纤维为填料，制备了不饱和聚酯基复合材料。蛇纹石以陕西略阳煎茶陵纤胶蛇纹岩为原料，经过粉碎、磨细、磁选和改性等工艺制备而成。实验借助激光粒度仪测试蛇纹石粉体的粒度分布和比表面积，结果表明，粉体的平均粒度为3．45um，最大粒径为6．05Ilm，比表面积为2173．9

2、9cm2／g，各项均指标符合超细粉要求。为了降低蛇纹石粉体的表面能，防止超细粉团聚，分别选用硅烷偶联剂和硬脂酸对蛇纹石改性。从活化指数来看，用硅烷偶联剂改性的粉体，其表面性质基本上没有变化：而经硬脂酸改性的粉体，其表面性质由亲水性变为疏水性，所以确定硬脂酸为蛇纹石的表面改性剂。扫描电镜观察发现，未改性的粉体，颗粒之间团聚较为严重，改性后的粉体基本上没有团聚。实验采用化学松解法分散水镁石纤维，经过统计分析，分散后水镁石纤维的直径在52IlIIl一1．52um之间。经过磁选、水洗、干燥和改性等工艺，将其制成有机水镁石纤维。实验选用硬脂酸改性

3、水镁石纤维，借助活化指数表征改性效果，结果表明，水镁石纤维的表面性质由亲水性变为疏水性。实验采用万能电子试验机和冲击试验机及DSC--TG热分析仪测试了不饱和聚酯基复合材料的力学性能和热性能，通过与纯不饱和聚酯的力学性能和热性能相比，发现复合材料的力学性能优于纯不饱和聚酯的力学性能。当蛇纹石用量为15％，水镁石纤维用量为20％，硬脂酸用量为2％时，复合材料的综合力学性能最好。水镁石纤维对不饱和聚酯的碳化有抑制作用，当蛇纹石和水镁石纤维的用量比为1：1时，它们对不饱和聚酯的热分解有协同作用最好，不饱和聚酯的热分解温度比纯不饱和聚酯提高了7

4、．2℃。关键词：蛇纹石、不饱和聚酯、水镁石纤维、复合材料、填充AbstractWiththedevelopmentandapplicationofthecomposites，moreandmorepeoplepayattentiontothefillingwhichisapartofthecompositesgradually．Fillingmodificationisanimportantmeanstomodifyingthematerials，whichnotonlyCanreducethecostofthematerials，bu

5、talsoCanobviouslyimprovemanypropertiesofthematerials，endownewpropertieswiththematerials，extendtheirapplication．Manyfillingsbyfillingmodificationaretheinorganicnonmetalminerals．Therapiddevelopmentofthefillingmodificationtechnologyconsumedlypromotestheinorganicnonmetalmine

6、ralsindustry．UPisoneofresinswhosedosageisthemostinthecomposites．UP,comparedwithotherthermosettingresins，hasmanymeritssuchaslowviscosity,affordability,easyprocessing，oftenatalowerpressureandtemperaturemolding．However,UPhassomeshortcomingssuchaslowertoughness，flammability,

7、strongercontractionandSOon．Inthispaper,theserpentineandthebruciteareusedinmodifyingUP．Theserpentineintheexperimentishomemade．Theserpentinebecomestheultra-finepowderbycrushing,grinding，magneticseparationandSOon，itssizeandsurfaceareaaretestedbythelaserparticlesizeanalyzer．

8、Thenusingthesilanecouplingagentandthestearicacidmodifytheultra—finepoweroftheserpentineandthemodificati