粉体表面改性及功能性复合技术探讨

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粉体表面改性及功能性复合技术探讨

探讨粉体表面改性及功能性复合技术,刚性\韧性的平衡,填料细度的级配技术以及双层包覆表面改性技术等,有这方面感兴趣的朋友,可以一起探讨.

复合材料的产品开发研究非常盛行，粉体的复合是其中一个重要的发展方向。这种复合化是以一些物质的颗料或膜，从而创造出具有均匀分散的微细结构的新型复合材料。异种物质的组合有无限种，通过不同物质的排列和组合可以获得自然界中的物质所不存在的新结构或一些新材料，从而获得一些新的特殊的性质。粉体的表面修饰和包覆技术引出了一个引人注目的技术概念：粉体设计。这种设计是为了是在维持核基体的基本特性的前提下赋予粉体表面某些特殊的特性，而人为设计出一种具有特殊结构的粉体，实现粉体的多功能复合化。通过这种处理可以提高粉体的分散性、耐久性、耐侯性，表面活性，接触性、湿润性、团聚性等，从而使粉体表面产生新的化学、电气、磁性、光学、热、机械、生物，或赋予其新的功能特性，适应不同的要求，拓宽其应用领域，并显著提高产品的附加值。如利用粉体复合技术，将滑石、云母、高岭土、TiO2等汾体上包覆化妆品基体上，不但降低了化妆品的成本，而且还赋予了化妆品良好的润滑性、延展性、吸汗吸油性以及抗紫外线辐射特性；在淀粉粉体的表面包覆上药剂微粒，可以调节药剂的释放效果和持续时间；在导电的高分子粉体上包覆上强性微料可以同时提高材料对电和磁的吸收，达到很好的电磁吸收效果，同时还可以减轻重量，非常适合于飞机、导弹的隐身；在金属Ti等金属上包覆一层羟基磷灰石（HAP）颗粒后做成的人工骨骼显示出良好的生物活性等等。所以这种技术可以达到有效地降低成本、提高性能、增加产品的附加值的效果，可以应用到食品、化妆品、医药品、生物、冶金、宇宙、航空、汽车、印染、火药等领域。现在粉体的表面修饰、复合改性的方式有置换电解法、无电解镀膜法、真空蒸发法、CVD法、Sol-gel法等等。但是这些方法制作成本高，包覆的金属有限，活性差，更不适合于化妆品和医药品的制备，而且大规模生产困难。
JL-M01聚合增韧改性剂(Modifier)是应用专利技术开发的新型多功能高分子材料加工增韧改性剂，优选特殊高活性基体材料经多相合成技术聚合而成。该产品是含有特殊支链结构的低分子量均聚物，具有一定的极性基团和类弹性体功能，因此产品不仅与无机填料（经表面改性效果更佳）具有很强的亲合性，而且聚合长链与基体高分子材料体系结构相容，因而填料与基体树脂之间形成具有核--壳结构的复合体系，从而达到增韧增强之目的。并且在材料加工中能促进塑化，降低熔体粘度，改善加工流动性及制品的光滑光洁度，提高生产效率，适合于挤出、注射等多种形式的加工过程。产品可广泛应用于PVC、PP、PE、PA、PC、ABS、PBT、PS、AS及橡胶等极性和非极性高分子复合材料加工。
也可与我公司生产的JL-G01或JL-G02改性剂配合使用，直接用于无机填料的表面活化改性, 如碳酸钙、滑石粉、云母粉、硅灰石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁等复合改性。
二、应用效果
JL-M01聚合增韧改性剂应用于PVC、PP、PE、PA、PC、ABS及橡胶等极性和非极性高分子复合材料加工，能有效地降低加工体系的熔体粘度，并可使加工温度降低，能显著减少或消除塑料加工的剪切应力，降低平衡扭矩，促进塑化，改善加工流动性，提高生产效率。另外分子结构中同时含有的极性基团和非极性长链，其不仅与填料体系相容性好，而且聚合长链具有的类弹性体结构，可在无机填料和高分子基体材料间形成弹性界面，通过与填料表面改性剂的协同作用包覆在无机填料的表面上，形成核--壳结构的复合体系，从而达到显著的增韧、补强效果。因而用于高填充复合材料加工体系，能较好地保持制品的物理机械性能，同时由于紧密的包覆作用使体系的填充性和充模性优良，从而可使制品表面的平滑度和光泽度大为提高，并能保持制品光亮度均匀一致，同时能减少对设备的磨损，降低挤出或注塑温度，节能降耗，提高加工效率。另外直接添加还可以改善制品的透明度、耐候性和抗紫外老化性能。
1. UPVC塑料门窗异型材
PVC 100份 改性碳酸钙 40 份 其它 按配方具体定
T80框物理机械性能检验结果：
拉伸屈服强度 40.5Mpa 断裂伸长率130.5% 焊接角强度 5160N 低温落锤冲击破裂0个
2. 改性PP体系 用于汽车零配件、风扇、空调器壳体等。
PP 70份 改性滑石粉（1250目）30份   其它助剂 适量，可达到如下力学性能：
拉伸屈服强度 34.5 Mpa   缺口冲击强度 4.5 KJ/m2   弯曲强度 48.1 Mpa
3. 改性碳酸钙（或滑石粉）表面处理：
按100份粉体加1.5 ~ 2.0份JL-G01或G02改性剂（用于PVC体系可另加0.5份硬酯酸），于100℃以上高速活化10 ~ 15分钟，并于出料前5分钟加入1.5份JL-M01聚合增韧改性剂，即为复合改性填料。
三、技术指标
?   外   观：         白色或淡黄色结晶粉末
?   软 化 点：           ≥ 95℃
?   挥 发 份：           ≤ 0.5 %
四、使用方法
1．直接用于造粒或注塑，于混料工序中按1 ~ 3 % 加JL-M01聚合增韧改性剂于高分子材料体系中，混匀即可。
2. 处理无机填料时，100份粉体加1.5 ~ 2.0份 JL-G01或G02改性剂，于100℃以上高混10分钟，之后加1.5 ~ 2.0 份JL-M01聚合增韧改性剂（最好冷混时加），再混5分钟即可出料（高混尽可能温度高一些，改性同时除水份）。

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增塑是很多塑料产品制造中需要解决的问题，谢谢楼主。