凹凸棒土在塑料中的应用研究进展_崔小明

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1、Ａｐｒ．２０１５精细与专用化学品第２３卷第４期·３８·ＦｉｎｅａｎｄＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ２０１５年４月凹凸棒土在塑料中的应用研究进展崔小明（北京燕山石化公司研究院，北京１０２５００）摘要：凹凸棒土（ＡＴ）是一种廉价非金属矿物材料，作为填充剂在塑料领域具有广泛用途。概述了凹凸棒土在聚丙烯、聚酰胺、聚酯和环氧树脂等的应用研究进展，指出了其今后的发展方向。关键词：凹凸棒土；塑料；应用；研究进展ＡｄｖａｎｃｅｓｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｎｐｌａｓｔｉｃｓＣＵＩＸｉａｏ－ｍｉｎｇ（Ｒｅｓｅａｒｃ

2、ｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢｅｉｊｉｎｇＹａｎｓｈａｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２５００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｓａｋｉｎｄｏｆｃｈｅａｐｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃｍｉｎｅｒａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ｗｉｔｈｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｐｌａｓｔｉｃｓａｓｆｉｌｌｅｒ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｎｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ｐｏｌｙａｍｉｄｅ，ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ，ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｅｔｃ．ａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈ

3、ｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｒｅａｌｓｏｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ；ｐｌａｓｔｉｃｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ凹凸棒土（简称凹土，缩写为ＡＴ）是一种层数为２％时，ＰＰ／ＡＴ复合材料的抗拉强度可达到链状过渡结构的以含水富镁硅酸盐为主的粘土矿，３５．５ＭＰａ，其冲击强度随ＡＴ含量的增加而呈现阶具有独特的吸附、脱色、悬浮、触变、充填以及流梯式递减趋势；ＡＴ的加入可提高复合材料的结晶变性能，此外还具有良好的热稳定性和抗盐性等，温度，对其熔点的影响不大；随着ＡＴ的添加，广

4、泛应用于建筑、矿业、塑料、橡胶、食品、造ＰＰ／ＡＴ复合材料的流动性能得到了很好的改善，［１～２］纸、印染以及环保等方面。凹凸棒土作为填充当ＡＴ的含量为３％时，其熔融指数达到最大值，剂应用于塑料领域已经成为研究开发的热点。尤其体系的黏度变小。［４］是在通过酸化法、偶联剂处理法、超声波分散法等朱柳奇等以ＰＰ为基体，分别以ＡＴ和有机改性之后，大大提高了ＡＴ的相容性，使得其不仅改性凹凸棒土（ＡＴｆ）为无机粒子填充剂，通过熔可用于聚丙烯（ＰＰ）等普通塑料，而且还可用于融共混的方法制备了ＰＰ／ＡＴ、ＰＰ／ＡＴｆ复合材料。聚酰胺、聚酯和环氧树脂等多种工程塑料

5、，应用范结果表明，ＡＴ、ＡＴｆ的加入，对基材起到了明显围广泛。本文概述了近年来凹凸棒土在塑料中的应的成核作用，降低了复合体系对结晶温度的依赖用研究进展。性，提高了结晶速率。在ＡＴ质量百分含量为１％时，ＰＰ／ＡＴ复合材料的拉伸强度达到３４ＭＰａ，冲１在聚丙烯中的应用击强度达到了２．８ｋＪ／ｍ２；当ＡＴｆ质量百分含量为针对ＰＰ模量、热变形温度和断裂韧性低等不２％时，ＰＰ／ＡＴｆ复合材料的拉伸强度达到足，将处理过的ＡＴ与ＰＰ共混制成复合材料，不２。３７．５ＭＰａ，冲击强度达到了３．３ｋＪ／ｍ［５］仅可以提高ＰＰ的结晶温度和结晶速度，而且还可顾飞等研究

6、了ＡＴ在膨胀阻燃聚丙烯（ＦＲ－以提高复合材料的力学性能和储能模量。ＰＰ）复合材料中的协同作用。结果表明，当用少［３］周刚等以ＰＰ为基体，ＡＴ为无机粒子填充量ＡＴ代替膨胀型阻燃剂（ＩＦＲ）时，就可显著提剂，通过熔融共混的方法制备ＰＰ／ＡＴ复合材料，高复合材料的极限氧指数（ＬＯＩ），降低复合材料探讨了ＡＴ对ＰＰ／ＡＴ复合材料的热行为、机械性的热释放速率峰值和烟生成速率，提高复合材料在能及流动性能的影响。结果表明：当ＡＴ的质量分５５０℃以上高温区间的热稳定性。当复合材料中收稿日期：２０１５－０３－０２作者简介：崔小明（１９６６－），男，高级工程师，现

7、主要从事信息研究工作。２０１５年４月崔小明：凹凸棒土在塑料中的应用研究进展·３９·［１０］ＡＴ质量分数在３．０％～７．０％时，复合材料的拉伸纪清林等通过对ＡＴ进行有机改性，得到强度有提高。有机化凹凸棒土（ＯＡＴ）。采用熔融复合法制备了ＡＴ质量分数为１％～５％的邻甲酚醛环氧树脂／凹２在聚酰胺中的应用凸棒土纳米复合材料（ＥＣＮ／ＯＡＴ－ｘ，ｘ为实验样聚酰胺（ＰＡ）的刚性和耐热性较差，吸水率品编号），并对复合材料进行性能研究。结果表明，大，易导致制品的稳定性和电性能变差。在ＰＡ中ＯＡＴ的加入使复合材料由脆性断裂向韧性断裂转加入ＡＴ，可以提高ＰＡ的热稳

8、定性，促进ＰＡ结变。ＥＣＮ／ＯＡＴ－３复合材料的拉伸强度、冲击强度晶，进而改善其力学性能。和Ｔｇ比纯ＥＣＮ分别高出５４．３％、８３．５％和［６］杨福兴