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鈦酸酯偶聯劑可以改善碳酸鈣表面改性效果

分類：偶聯劑百科
作者：堅毅化工
來源：
發布時間：2020-10-29 13:59
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【概要描述】在復合材料中所使用的填料大部分是天然的或人工合成的無機填料，都屬于極性的，水不溶性物質。當它們分散于極性極小的有機高分子樹脂時，往往因二者的極性差異而造成相容性不良，直接或過多的填充易導致材料的力學性能下降。

鈦酸酯偶聯劑可以改善碳酸鈣表面改性效果

分類：偶聯劑百科
作者：堅毅化工
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發布時間：2020-10-29 13:59
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詳情

在復合材料中所使用的填料大部分是天然的或人工合成的無機填料，都屬于極性的，水不溶性物質。當它們分散于極性極小的有機高分子樹脂時，往往因二者的極性差異而造成相容性不良，直接或過多的填充易導致材料的力學性能下降。因此采用物理或化學的方法對無機填料表面進行改性，使填料表面非極性化，從而提高其與樹脂的相容性，進而提高復合材料制品的力學性能，具有一定的實際意義。

填料的表面改性本實驗采用表面化學改性方法中的干法處理，過程按1:1的比例(重量比)將鈦酸酯偶聯劑配成乙醇溶液，滴入烘干后的重質碳酸鈣中并攪拌，時間控制在40～60分鐘，使處理劑充分包覆在填料表面，然后將其放入烘箱中，溫度控制在40℃左右，恒溫3小時。

鈦酸酯偶聯劑可以改善碳酸鈣表面改性效果

與基體之間沒有較強的相互作用，含有剛性微粒填料的聚合物模量也有所提高。復合體系力學性能的下降則是由于填料與樹脂間極性的差異造成的。在填充體系中填料為分散相，實際上是被分割在基體樹脂構成的連續相中。即使填料顆粒與基體樹脂結合良好沒有氣泡和孔洞，但在受力截面上基體樹脂的面積必然小于純樹脂纖維體系。由于填料與基體樹脂間的作用力較弱，在承受外力作用時，基體樹脂從顆粒表面被拉開，致使填充體系的強度較未填充體系有所下降。

鈦酸酯偶聯劑含有兩種類型的官能團，其中一端為易水解的短鏈烷氧基，當碳酸鈣表面單分子層結合水作用而結合在碳酸鈣填料表面，使填料表面非極性化，而偶聯劑另一端的長鏈烷氧基則與UP樹脂發生化學反應。鈦酸酯偶聯劑事實上起到了一種“橋聯”的作用，改善了填料與樹脂間的界面粘結。化學鍵理論認為通過化學鍵的形成而實現的界面粘結，理論上可以獲得很高的粘結強度。對試件的測試結果表明經鈦酸酯偶聯劑改性后的填料填充UP樹脂澆鑄體、GFRP的強度、模量均有不同程度的提高。

碳酸鈣的加入使UP樹脂澆鑄體、GFRP的拉伸和彎曲強度顯著下降，且隨填料用量的增加而愈趨顯著。而經鈦酸酯偶聯劑改性后的填料填充UP樹脂澆鑄體、GFRP的拉伸彎曲強度則較未改性的填充體系有顯著提高，對碳酸鈣有較好的表面改性效果。

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