État de la recherche et orientation de développement de la wollastonite modifiée pour les plastiques

Les produits de wollastonite industriels peuvent être divisés en deux catégories: la wollastonite finement moulue et la wollastonite en forme d'aiguille. Le premier est principalement utilisé dans la céramique et l'industrie métallurgique; Ce dernier est principalement utilisé pour ses propriétés physiques et mécaniques fibreuses qui sont largement utilisées dans les plastiques, le caoutchouc, les peintures, les revêtements, la fabrication du papier et d'autres champs, en particulier dans les plastiques, est particulièrement notable.

La wollastonite est un nouveau type de remplissage fonctionnel, la formule moléculaire chimique pour CASIO3. La wollastonite naturelle est souvent blanche à grise, densité 2,78 ~ 2,91 g / cm3, dureté 4,5 ~ 5,0, principalement aciculaire, radiale et fibreuse, même s'il s'agit d'une minuscule particules maintiennent toujours la structure fibreuse.
Les produits de wollastonite industriels peuvent être divisés en deux catégories: la wollastonite finement moulue et la wollastonite aciculaire. Le premier est principalement utilisé dans la céramique et l'industrie métallurgique; Ce dernier est principalement l'utilisation de ses propriétés physiques et mécaniques fibreuses qui sont largement utilisées dans les plastiques, le caoutchouc, les peintures, les revêtements, le papier et d'autres champs, en particulier dans les plastiques, est particulièrement notable.
La wollastonite dans différents plastiques présente de nombreux avantages particuliers, mais il existe également une compatibilité hydrophile et oléophobe et plastique de la wollastonite, la dureté élevée de la wollastonite portera l'équipement de traitement et ainsi de suite, donc la wollastonite pour les plastiques doit effectuer une modification de surface raisonnable afin de Donnez un meilleur jeu aux avantages de son application dans les plastiques. À l'heure actuelle, les méthodes de modification de la surface de la wollastonite comprennent principalement: la méthode de modification de la surface de l'agent de couplage, la méthode de modification des produits chimiques de surface de force mécanique, la méthode de revêtement inorganique de surface.
Méthode de modification de la surface de l'agent de couplage
Il s'agit d'une méthode traditionnelle de modification de surface couramment utilisée, d'un processus simple, d'un fonctionnement pratique. Selon la méthode de couplage, la méthode de modification de la surface de l'agent de couplage est divisée en système de couplage général et système de couplage de réaction, le premier n'ajoute que l'agent de couplage, le second en même temps ajoute l'agent de couplage et l'agent de couplage adjoint réactif. Les agents de couplage couramment utilisés comprennent l'agent de couplage du silane, l'acide stéarique, l'aluminate, le titanate, le zirconate, l'acide méthacrylique, le polyéthylène glycol, le composite d'aluminium-titane et d'autres agents de couplage composites.
Le mécanisme d'action de cette méthode est qu'une extrémité de la molécule d'agent de couplage peut réagir avec la surface de la wollastonite, l'hydrophilie devient la lipophilicité, formant une forte liaison chimique solide, et l'autre extrémité de la nature de la matière organique peut être physiquement enchevêtrée avec Les molécules de polymère, améliorant la compatibilité avec la matrice polymère, afin de combiner fermement les deux types de matériaux avec différentes propriétés.

Il existe des exemples plus spécifiques d'applications du système de couplage général. Yang Qi et al. ont constaté que le traitement de couplage de la wollastonite ultrafine a un effet de durcissement et de renforcement sur le système PP / POE avec de bons résultats.
Liu Xinhai et d'autres expériences montrent que le traitement du composé d'acide gras et de titanate de la chimisorption de la wollastonite ou de la réaction chimique, les propriétés de surface du produit modifiées par la wollastonite sont passées de l'hydrophile à hydrophobe; Les résultats de l'analyse de la spectroscopie infrarouge ont prouvé la formation de nouvelles greffes à la surface de la poudre de wollastonite, c'est-à-dire le produit d'une modification de surface.
Les résultats des tests d'application de renforcement de remplissage ont montré que la poudre de wollastonite modifiée a de bonnes propriétés de renforcement et d'excellentes propriétés d'isolation électrique.
Wei et al. ont constaté que les paramètres de processus optimaux pour la wollastonite modifiée par l'acide stéarique sont: le dosage du modificateur de 2%, le temps de modification de 15 à 20min et la température de modification de 70 ℃. The mechanical properties of the vulcanised film prepared by ultrafine modified wollastonite filled with natural rubber worked relatively well, with tensile strength up to 21.93 MPa (generally up to 19-20 MPa), elongation up to 642.0%, and hardness 57 Shore, which was Plus élevé que ceux du film vulcanisé rempli de silice.
Yang Yunbo et al. a confirmé que le couplage de la wollastonite ultrafine traitée par l'agent et de l'EPDM peut jouer un bon effet de durcissement sur PP, bien que la résistance à la traction du système soit légèrement diminuée, tandis que l'allongement à la rupture est considérablement augmenté.
Li Fumei et al. ont constaté que le traitement de surface de la wollastonite avec un agent de couplage peut améliorer la liaison interfaciale entre la wollastonite et le nylon, améliorant ainsi les propriétés mécaniques de la wollastonite / fibre de verre renforcée en nylon 6.
Hu Shan et al. ont montré que la wollastonite modifiée avec l'agent de couplage de silane peut obtenir un bon effet d'activation, ajouté à la résine de polyester insaturée, avec l'augmentation du dosage de wollastonite, la résistance à la traction, la résistance à la flexion du matériau augmente, mais il y a une grande valeur.
Wu Xueming et al. A étudié deux types de particules rigides de wollastonite (l'une par modification de surface du méthacrylate de polyméthyle, l'autre n'est pas modifiée) remplie de PVC dur a révélé que, dans une certaine gamme de montants de remplissage, les deux types de wollastonite peuvent améliorer la force d'impact du PVC; La surface de la surface d'une couche de PMMA recouverte d'une couche de particules rigides de la deuxième wollastonite écrasée dans la quantité de remplissage de 50, la valeur optimale de la résistance à l'impact de 9,1kj / m2, résistance à la traction de 31,8 mpa, l'impact La force est la meilleure valeur, et la force d'impact est la meilleure valeur, et la force d'impact est la meilleure valeur. La force était de 31,8 MPa, ce qui était respectivement de 128% et 9% plus élevé que celui non rempli.
Jia Juanhua et al. ont montré que le traitement de surface de la wollastonite par agent de couplage peut améliorer les propriétés de liaison interfaciale de la wollastonite et du nylon, et que la résistance à l'impact marqué, la résistance à la traction et la résistance à la flexion du nylon renforcé de wollastonite ont augmenté .
Xie Gang and other experiments found that the tensile strength, elongation at break, bending strength and flexural modulus of the blended materials filled with activated wollastonite have a substantial increase in the filling of activated wollastonite, the smaller the particle size of the blended materials filled with Wollastonite activée, meilleures sont les propriétés mécaniques des matériaux mélangés.
Zhou et al. ont montré que la wollastonite peut améliorer considérablement le module de traction et le module de flexion du matériau composite, et la quantité appropriée de wollastonite fait que la résistance à la traction et la résistance à la flexion du matériau ont un certain degré d'amélioration, mais après que la teneur en wollastonite soit augmentée à 20 %, la traction et la résistance à la flexion du matériau sont diminuées. De plus, la raison pour laquelle l'agent de couplage de silane traité par la wollastonite améliore les propriétés mécaniques des matériaux renforcés combinés est expliquée comme suit: l'agent de couplage enduit à la surface de la wollastonite par des interactions fortes, telles que la liaison chimique, d'une part, il réduit le fait de réduire la réduction de la wollas L'énergie de surface du remplissage, qui est propice à la réduction de l'agglomération des particules de remplissage et à l'amélioration de la dispersion du système; D'un autre côté, il peut augmenter l'hydrophobicité du remplissage et améliorer l'affinité entre le remplissage et le polypropylène de base, ce qui peut augmenter la mouillabilité et améliorer les propriétés mécaniques de la wollastonite. D'un autre côté, il peut améliorer l'hydrophobicité du remplissage, améliorer l'affinité entre le remplissage et le polypropylène de base, améliorant ainsi la mouillabilité et la liaison interfaciale entre la wollastonite et le polypropylène.