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粉石英表面存在著活性硅羥基和吸附水,導致表面出現酸區而呈親水性,與高分子材料由于表面性質的差異而親和性差,很難浸潤和分散在非極性的有機樹脂之中,應用于高分子材料體系中時會分散不均,甚至聚集成團,會很大程度影響產品質量。
在實際應用過程中,需要對粉石英表面進行改性處理,使之表面性質與高分子材料相近,并接枝反應官能團成為具有活性的填料。改性后的粉石英可以作為優質功能填料應用于涂料、橡膠、塑料等高分子材料行業,從而增加其工業附加值。
林鵬等利用硅烷偶聯劑(KH-570)對粉石英進行表面改性,并考察其對耐高溫涂料性能的影響,結果表明:
(1)紅外光譜和XPS均證明了在粉石英表面上成功地鍵合了硅烷偶聯劑KH-570。
(2)經硅烷偶聯劑KH-570改性后的粉石英表面由親水性變為疏水性,使其在有機物中的分散性有了較大的改善,提高了其與有機分子的相容性和結合力。
(3)未改性粉石英制成的耐高溫涂料起始熱分解溫度(即失重為1%的溫度)為318.1℃,500℃時失重率為7.0%,而用改性后的粉石英制成的耐高溫涂料起始熱分解溫度為372.8℃,500℃時失重率為3.2%。由此可見,加入改性后的粉石英可有效地提高涂料中硅樹脂的熱分解溫度,減少硅樹脂的熱失重,在一定程度上抑制硅樹脂的熱氧化及熱降解,進而可以提高涂料的耐熱性,提高涂料的使用溫度。
之所以會出現這種情況,是因為由于硅烷偶聯劑的“架橋”作用使無機的粉石英和有機的硅樹脂連接起來,使整個體系形成了一個有機—無機的雜化體系,從而使整體的耐熱性有很大的提高。
資料來源:《林鵬,梁巖,凌宇辰,等.耐高溫涂料用粉石英表面改性研究[J].化學與粘合,2021,43(04):255-258》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!