滑石表面改性及其在橡胶和尼龙中的应用

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1、原创性声明本人声明:所呈交的硕士学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中以注明引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过程的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均己在文中以明确方式表明。本人意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:训鸦鸽)日期:}--祥乙月越日关于论文使用授权的说明本人同意学校有权保留并向国家有关部门送交学位论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。同意学校及国家有关机构公布论文的全部或部分内容，并采用影印、缩印或其

2、它复制手段保存论文。论文作者签名:}I翻冬指导教师签名:34f卜日期:llb3‘感日期:汤叫，了，)少提要矿物填料表面改性是当今非金属矿物最重要的深加工技术之一。本研究主要是为了对辽宁海城地区丰富的滑石原矿资源进行综合利用。通过对滑石原矿的成分、结构和性能的分析测试，针对原料的物理化学特点，经过改性工艺的选择、改性试剂的筛选、改性处理效果的预先评价和充填试验等多方面的工作，优选出了滑石作为尼龙和橡胶的补强充填材料制备的最佳条件和方法。全文共分五章，着重阐述了尼龙和橡胶用补强材料的表面改性条件和方

3、法及其充填量对尼龙和橡胶的力学性能的影响，并对改性和增强机理进行了探讨。前言1研究课题所属的领域及发展现状矿物的表面处理(改性)与很多学科密切相关，如粉体工程、表面物理化学、胶体化学、有机化学、无机化学、高分子化学、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、结晶学、化学工程、矿物加工工程、光学、电学、磁学、现代仪器分析与测试技术等。在塑料、橡胶等高分子材料工业中，无机非金属矿物填料具有很重要的地位n1.[21.很多非金属矿物如:碳酸钙、高岭土、硅灰石、滑石、云母、二氧化硅、叶蜡石、白云石、透闪石、凹

4、凸棒粘土等，都可以作为不同类型高分子材料的填料。但由于无机非金属矿物填料与高分子材料界面性质不同，相容性较差，一般充填后或多或少的都使高分子材料的某些性能降低，因此，表面改性是当今非金属矿物最重要的深加工技术之一，对于作为橡胶、尼龙、塑料、胶粘剂等高分子材料、高聚物基复合材料、功能材料以及造纸、涂料等工业填料的非金属矿物而言，表面改性是使其由一般性填料转变为功能性填料的重要途径。非金属矿物填料经表面改性可以改善其与有机高聚物基体的相容性，提高填料与基体的界面结合力，从而提高填料在基体中的分散度，

5、增强材料的机械强度，提高材料的综合性能，同时可增大填料的充填量[31-[51;在造纸中，通过活化处理可改变非金属矿物的端面荷电性，增加其与带相反电荷的纸浆纤维的结合强度，从而提高纸张力学性能和造纸过程中填料的留着率;某些非金属矿物进行表面光学性质的改性处理后可使加工制品装饰效果增强，产品档次提高或成为高档颜料的替代品。表面改性还可以起到改善某些非金属矿物的粘接性、保温性、吸附性以及消除对人体和环境的危害性(如石棉)等作用。总之，非金属矿物表面改性是通过改变非金属矿物表面的物理化学性质而改善或提高

6、它的应用性能从而满足现在新材料、新技术的要求[61,['11近年来，国外在该领域开发了许多新的处理方法，速度很快，而我国虽然也有些科技人员在这方面做了不少工作，可公开发表的内容却不多，特别是关于滑石的填料技术还很不成熟，而滑石在尼龙与橡胶中的应用研究还未见报道。Z选题的意义滑石矿是我国的优势矿产，资源丰富，出口量居世界第一，储量居世界第二[31滑石粉因其独特的物理化学性质，被广泛应用于造纸、化妆品、日用化工、陶瓷、塑料、建筑材料、橡胶及医药等行业181,191。然而，随着碳酸钙等与滑石同属白色非

7、金属矿物原料的发展及应用，滑石在造纸等滑石需求量较大的行业中的地位越来越受到挑战。中国作为世界滑石主要生产国和最大出口国，其主要的消费领域在造纸行业，在目前这种形式下，如何面对其它矿物的挑战，确定滑石生产发展的战略目标，显然己经刻不容缓。许多应用研究表明，滑石在塑料及涂料工业中用作填料或颜料，仍有不少独特的性能，这给滑石深加工的发展又带来了一片光明。在塑料中它是一种重要的填料，广泛应用于汽车工业及日用品，最多的是用在PP中。无机非金属矿物粉体最初加入聚合物的目的是作为填料降低成本，但今天更重要的

8、是提高和改善聚合物的使用性能。因此，对于填料，除了粒度分布的要求外，还要求其与有机高聚物基料相容性好。于是，粉体的表面改性成了粉体材料研究和开发的一个重要课题.通过各种表面活性剂及化学、物理方法在粉体表面进行表面化学反应及表面化学包攫，可改善粉体的分散性、耐光、耐温、耐候性等诸多性能。而我国由于填料技术的欠缺，造成了我国滑石产品品种单一。目前，滑石的出口几乎全部是原矿或普通滑石粉，技术含量低，价格自然也很低.因此，若能利用合适的试剂将滑石粉的性能得以改进，使其有理论依据，我国的滑石工业将会得到快