硫酸鋇在通用塑料和工程塑料中的填充改性應用

添加時間:2017年07月24日   【字體大。 】 關注:1737

硫酸鋇在通用塑料和工程塑料中的填充改性應用,那么就為大家介紹一下硫酸鋇在特種塑料填充改性中的應用以及硫酸鋇作為填充物未來的發展趨勢。

    

    特種塑料與通用工程塑料相比性能更優異、獨特,具有高強度、高緩沖性等特殊性能,但有些特種塑料其耐蠕變性能差、導熱性差,使其應用范圍受到限制。

    

    有學者采用冷壓成型和燒結固化相結合的方法,制備了BaSO4/PTFE復合材料,對不同用量和粒徑的硫酸鋇填充聚四氟乙烯復合材料性能的影響進行了研究。結果表明BaSO4填料用量和粒徑大小對復合材料的性能影響很大。當BaSO4填料粒徑為44μm、質量分數為40%時,復合材料的抗磨損性能,比未改性的PTFE提高了2個數量級。復合材料磨損表面的SEM分析表明,隨BaSO4用量的增加,復合材料的磨損機理由粘著磨損占主導逐漸轉變為磨粒磨損占主導并伴隨疲勞磨損。

    

    陳向榮等研究了干摩擦條件下BaSO4用量、栽荷、對磨時間對聚四氟乙烯復合材料摩擦磨損性能的影響。實驗發現,抗磨損能力有一個含量;隨著栽荷的增加,材料的摩擦系數、磨損量和痕寬度也隨之增大;磨損量隨著時磨時間的延長而波動變小并趨于穩定。BaSO4的加入使PTFE/BaSO4的摩擦系數增大,但大幅度提高了材料的耐磨性。當BaSO4含量為23%時,材料的耐磨性。

     

    從以上硫酸鋇對塑料的填充改性研究狀況來看,未來BaSO4填充改性塑料的發展趨勢主要集中在以下幾個方面:


1)綠色化:在提倡保護環境、走循環經濟和可持續發展道路的今天,環境友好型填料的研制和使用尤為重要。


2)化:級的硫酸鋇具有與普通硫酸鋇沒有的特殊性能,如優越的光學性能;良好的分散性能,能增加產品尺寸的穩定性,改善制品的導熱性等,可提高制品的附加值,具有廣闊的市場前景。


3)功能化方向:科技的發展對材料性能提出更高的要求,也促進了填充料向多功能化方向發展,未來將會研制出性能更高的耐磨、耐老化、耐熱等復合材料。


    硫酸鋇獨特優異的性能,使其應用廣泛,在塑料行業中已取得較顯著的成績,成為塑料行業不可缺少的重要功能性材料之一。我國BaSO4資源豐富,需加快產品升級換代,提次,有效地推動其在塑料工業中的健康發展。要進一步發展以BaSO4為填充料的塑料新產品,并發揮其在各種塑料中的性能優勢,如耐磨、耐老化等性能,達到減少復合材料成本,又可以提高復合材料綜合性能的目的,開拓我國BaSO4應用新領域。研究BaSO4粉體對聚合物的改性,前景廣闊,具有極高的經濟價值。



硫酸鋇因具有化學惰性強,穩定性好、耐酸堿、硬度適中、高比重、高白度、能吸收有害射線等優點,因此廣泛用于各種塑料、橡膠、涂料、中油墨、化工、造紙、陶瓷、顏料等領域?稍黾又破返挠捕、強度、提高耐熱和耐磨等性能,是具發展前途的功能性填料之一。今天就為大家介紹一下硫酸鋇在通用塑料和工程塑料改性中的應用。


一、BaSO4在通用塑料中的填充改性


    通用塑料具有成型性好、價格便宜等優點,但其缺點如易老化、易變形等給使用帶來諸多不便。為了克服這些缺點,可通過改性和添加助劑來加以改進以滿足其在實際應用中的需要。BaSO4在通用塑料中的應用是近年來的研究熱點之一。


    應用均勻設計法,用超細改性BaSO4和成核劑,制得高光澤PP復合材料?疾炝水a品伸強度、彎曲強度、彎曲模量、懸臂梁沖擊強度等性能,結果表明,當成核劑含量為2.0‰、改性超細BaSO4的填充量為28.0%,制得的高光澤PP與進口同類產品相比,各項性能相當。


    采用熔融共混法制備PVC/MBS/重晶石三元復合材料,考察其力學性能和熱穩定性能。結果表明:MBS與重晶石可協同增韌PVC;當MBS、重晶石的含量分別為10%、1%時,材料的韌性和剛性可同時得以改善,其沖擊斷面表現出典型的韌性斷裂特征;熱重分析顯示添加1%重晶石可顯著提高PVC/MBS的熱穩定性能。


    采用濕法反應改性的方法,在硫酸鋇的沉淀反應階段在其表面嵌入硬脂酸長碳鏈分子,使硫酸鋇表面由親水性變成親油性。從而使硫酸鋇在聚乙烯醇溶液中的分散性得到改善,將其作為PP的填料可以使PP力學性能得到提高。


二、BaSO4在工程塑料中的填充改性


    隨著現代科學技術的日益進步,社會對工程塑料提出廣泛而又多功能的要求。如要求工程塑料材既要有良好的韌性,又要良好的硬度;既要有良好的剛性又要有的抗沖擊強度;既要綜合性能好,又要價格低廉等。對于多樣的要求,單一的樹脂很難滿足多樣化、高品質的要求,而塑料改性可以把這種有限的單一樹脂變為多功能的新型材料,從而滿足不同領域的需求。工程塑料改性的方法很多,如共混改性、填充改性等。其中填充改性是企業常用的方法,不僅是因為通過填充改性能賦予塑料新的功能(如耐老化、導電、耐熱等)和新的性能(提高沖擊強度、拉伸強度、彈性模量等力學性能),更是因為通過填充改性能在保證質量的前提下,減少產品成本、增強市場競爭力。


    利用自然曝露和熱烘箱老化實驗,研究了ABS/BaSO4體系的老化性能及硬脂酸、鈦酸酯偶聯劑、稀土偶聯劑等處理劑對該體系老化性能的影響實驗結果表明:BaSO4的加入對ABS體系的光氧、熱氧老化程有阻滯作用,可提高ABS的耐老化性能。


    聚酰胺66(PA66)/硫酸鋇復合材料的形態結構和力學性能,探討了硫酸鋇的表面處理對復合材料力學性能的影響。結果表明,在20%硫酸鋇和5%的乙烯-辛稀共聚物熔融接枝馬來酸酐共混改性PA66復合體系中,少部分的硫酸鋇對PA66具有異象成核的作用,大部分的硫酸鋇對PA66具有增韌作用。與未加硫酸鋇相比,材料的拉伸強度提高了10MPa、彎曲強度提高了11MPa,簡支梁缺口沖擊強度提高9kJ/m2。

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