徐卫兵硬石膏的表面改性及其在塑料中的应用.ppt

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1、硬石膏的改性及其在塑料中的应用温德力徐卫兵安徽恒泰非金属材料科技有限公司合肥工业大学高分子系1、硬石膏矿CaSO4含量一般在80%以上，品质优良。从技术方面考虑硬石膏制品的生产，由于不含结晶水，磨粉电耗降低，具有节能的特点2、硬石膏本身胶凝性很差。水化硬化速度很慢。一般44天可达到溶解平衡，溶解度仅为0.26%，初凝时间15h，终凝时间77h以上，且强度低。3、欧盟明令禁止的重金属离子含量极低，有明显的应用优势。1、硬石膏的特点：（1）在水泥生产方面的应用，作为普通硅酸盐水泥的调凝剂，增强剂；作水泥复合矿化剂；作为水泥

2、膨胀剂，早强剂，增密和抗渗剂。（2）在建材上的应用，粉刷石膏；用于胶结材料；建筑制品，如硬石膏空心砖，纸面硬石膏板等。（3）在农副业方面：主要是用作复合矿物肥料。2、硬石膏的应用现状：研究目的意义近年来，随着填料粉体制备技术的不断发展，超细无机填料可同时提高塑料的刚性和韧性这一特点正越来越收到重视。硬石膏粉的成本较低，具有研究与应用价值。且在满足相同性能的要求时添加量更大，能够节省更多的树脂原料，比其它填料能降低更多成本。石膏为硫酸盐，比一般的活性钙具有独特的耐腐蚀性能。因而，在填料市场生有着突出的竞争优势。研究内容超

3、细硬石膏粉体的表面改性应用：PVC树脂（型材、管材）PE管材PE薄膜热固性粉末涂料工程塑料超细硬石膏的XRD谱图超细硬石膏的FTIR谱图1）通过对大量型材资料的阅读和整理，以及对市售填料行业的考察，采取多种偶联剂作为超细石膏粉体的改性剂。2）并对每种改性剂改性的填料进行了不同加填量的实验，包括：10份、15份、20份、25份、30份、40份。3）同时对改性和不改性、硫酸钙和碳酸钙做了一系列的平行对比实验，并比较拉伸强度、断裂伸长率、常温冲击、（-10℃）低温冲击等性能。1、PVC型材实验偶联剂硬石膏粉干燥、高速混合PV

4、C粉料改性石膏粉预混物塑炼压制片状板材试样性能测试切割、处理其它助剂流变分析10phrCaCO3CaSO4SEM断面照片性能石膏粉1#石膏粉2#石膏粉3#CaCO3拉伸强度（MPa）46.947.842.247.6常温冲击（kJ/m2)48.853.439.847.7低温冲击（kJ/m2)44.241.234.837.7实验结果：在型材工作的基础上，确定采用多种偶联剂作为石膏超细粉体的改性剂，并对每种改性剂改性的填料进行了不同加填量的实验，包括：50、60、70、80、90、100phr。同时对改性和不改性、硫酸钙和碳

5、酸钙做了一系列的平行对比实验，并对它们的拉伸强度、断裂伸长率、常温冲击、（0℃）低温冲击等性能做了比较。2、PVC双壁波纹管实验性能石膏粉1#石膏粉2#石膏粉3#CaCO3未改性CaSO4拉伸强度（MPa）36.73536.234.936常温冲击（kJ/m2)42.8540.450.5732.3638.48低温冲击（kJ/m2)44.8632.2637.9726.2732.27实验结果：在多种偶联剂对石膏超细粉体进行改性的基础上，以PE为载体树脂，采用高速混合、挤出、热切造粒的工艺，制备出系列聚烯烃改性料，应用于PE双

6、壁波纹管。3、PE双壁波纹管实验在多种偶联剂对石膏超细粉体进行改性的基础上，以PE为载体树脂，采用高速混合、挤出、造粒的工艺，制备出聚乙烯透明母料，应用于PE吹塑薄膜。4、PE薄膜实验采用多种偶联剂对石膏超细粉体进行复合改性，在杜邦华佳公司进行了改性超细硬石膏粉体应用热固性粉末涂料的实验，以替代重晶石粉。5、热固性粉末涂料实验对硫酸钙、滑石粉和碳酸钙的改性和不改性做了20％填充的平行性能对比实验，并对它们的拉伸强度、断裂伸长率、常温冲击等性能做了比较。6、工程塑料实验偶联剂硬石膏粉干燥、高速混合工程塑料改性石膏粉粒料双

7、螺杆挤出造粒注塑制样样条试样性能测试样条处理其它助剂性能改性滑石粉未改性滑石粉改性石膏粉未改性石膏粉CaCO3拉伸强度（MPa）37.737.538.136.135.9断裂伸长率（％）433912324776简支梁缺口冲击强度（kJ/m2)4.734.236.725.34.94熔指（g/10min）2.92.882.63.42.3弯曲强度（MPa）36.934.937.835.334.5弯曲模量（GPa）1.71.51.71.61.5热变形温度0.46MPa（℃）138.2134.8138.4137.6136.2收缩率

8、（％）1.1-1.21.3-1.41.1-1.21.1-1.21.3-1.4PP中硬石膏与其它填料物性对比（加填量20％）实验结果：性能改性滑石粉未改性滑石粉改性石膏粉未改性石膏粉CaCO3拉伸强度（MPa）79.8868390.529.8断裂伸长率（％）101010128简支梁缺口冲击强度（kJ/m2)4.964.548.745