问题：纳米粉体改性材料增强增韧探讨
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版块：纳米科技(yunshiyu,zjb771019,)
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时间：2008-12-22 16:19:26 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

由于纳米颗粒的非金属粉体（如纳米CaCO3）的表面积是微米的几十倍至百倍以上，并且都有较高的表面活性。如果用大量的表面改性剂对纳米粒子进行表面改性，形成单分子的包覆，这样就可能造成主要是表面改性剂与树脂的接触，不能充分发挥纳米粒子自身的功能性。由于引力位能与粒径成正比，排斥位能与粒子的粒径平方成正比。对一定粒径的粒子而言，引力位能随粒径减少的速度远小于排斥位能减少的速度。因此纳米粒子聚集体内表现出极强的引力作用，要使其达到原生粒子粒径的分散状态，在工业化生产中是很难达到的。为此对纳米CaCO3采取适当的表面改性处理，保持一定的分散性，然后再用加工母粒的办法弥补其不足，以达到其应用的目的。
未经表面改性的纳米CaCO3与PE基体间只有很弱的的界面粘接作用力，经表面改性处理的纳米 CaCO3与PE粘接的效果要明显好于未改性的，这主要是经改性后的纳米CaCO3的分散性及与树脂的交联性都得到了提高，起到了应力集中的点的作用。受外力作用时，颗粒周围的剪切应力转移，使唤与之相交联的基体产生局部屈服，吸收更多的能量，从而达到了提高其冲击强度的效果。
另外对填充体系的改性也可以采用第三组分加入、复合共混等方法，以CaCO3和滑石粉为例，CaCO3表面活性较大，经JL-G系列表面改性剂处理后有一定的抗冲击和补强作用，但是CaCO3粉体呈近球状，填充后会使材料的拉伸强度大幅下降，同时对材料刚性的贡献较少；而滑石粉呈片层结构，较大的径厚比可以很大程度的提高材料的拉伸强度、刚度、表面硬度以及耐热性等，但是表面惰性、层片间作用力小，添加后会使材料的韧性大幅降低，因此将二者混合后经JL-G02FX端胺基多元醇酯填料改性剂(Modifier)处理, 用于HDPE，所得的复合材料的综合性能优良。

由于填充改性具有价廉、工艺简单等优点，因此在工业上得到了广泛的应用，从而带动了国内外聚合物母粒填充改性工业的发展。

　　　无机粉体表面改性及在高分子材料应用技术是一个复杂的系统工程，这方面有兴趣的朋友可以一起探讨！

回复人：ihvl,▲ (从业者) 时间：2008-12-23 16:36:20 编辑	1楼
资源不错，加0.3分

回复人：wzq315,▲ (大学高新技术实体.主要产品：塑料、橡胶及涂料等加工改性剂,填料表面处理剂、分散剂、偶联剂、增韧剂、增) 时间：2009-01-19 13:51:06 编辑

2楼

填充剂在聚合物内的分散状态，对填充改性聚合物的性能，尤其是力学强度影响极大。填充剂若以很小而均匀的粒径均匀地分布在聚合物中，则会使填充聚合物具有良好的力学性能和制品尺寸稳定性。相反，如果填充剂的粒径很不均匀，有大有小，且在聚合物中分布不均匀，则填充聚合物的力学性能会不好。但填充剂粒子也不能过细，因极细的微粒易产生自身凝聚，不易分散，也会造成分散不均，影响力学强度的提高。纳米材料用来作填充改性，就会遇到这个问题，必须设法解决，否则发挥不了纳米材料的作用。填充剂在聚合物中的分散状态，与其表面活性、混合工艺等有关。
如能实现填充剂与树脂之间的良好化学结合，就会大大提高填充效果，还会使某些填充剂起到增强作用。实现良好的化学结合最有效的方法是用偶联剂对填充剂、增强剂进行表面处理。
我们开发的JL-G02FX型端胺基多元醇酯填料改性剂(Modifier)已经很好的解决了这个问题。

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