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硅烷偶联剂对氢氧化镁表面改性及其在聚丙烯中的应用

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无机盐工业

INORGANICCHEMICAl5INDUSTRY

第42卷第2期

2010年2月

硅烷偶联剂对氢氧化镁表面改性

及其在聚丙烯中的应用

俞振海,卢晗锋,梁锦,陈银飞

(浙江工业大学化材学院绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江杭州310014)摘要:选用具有相同亲水基团的4种硅烷偶联剂对工业级氢氧化镁进行常温湿法表面改性,并与聚丙烯(PP)熔融混合制得掺杂氧氧化镁质量分数为35%的复合材料,以SEM,丌一IR等手段对氢氧化镁及复合材料进

行表征,考察了不同硅烷对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂湿法改性可以提高氢氧

化镁的分散性和与材料的相容性,改善氢氧化镁/PP的力学性能,但对阻燃性能影响不大;十二烷基三甲氧基硅烷

在水相中稳定性好,可以较多地包覆子氢氧化镁表面,改性后材料的悬臂梁缺u冲击强度提高50%,断裂伸长率提

高6倍,达到很好的改性效果。

关键词:氢氧化镁;聚丙烯;硅烷偶联剂

中图分类号:TQl32.2文献标识码:A文章编号:1006-4990(2010)02—0012一03

Surfacemodificationofmagnesiumhydroxidewithsilanecoupling

agentanditsapplicationinpolypropylene

YuZhenhm,LuHanfeng,LiangJin,ChenYinfei

(StateKeyLaboratoryBreedingBaseofGreenChemistry—SynthesisTechnology,SchoolofChemicalEngineeringandMaterialsScience。ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,China)

Abstract:SurfacemodificationprocessOUindustrialgrademagnesiumhydroxide[Mg(OH)2]using4typesofsilane

couplingagentswithsamehydrophilicgroupswascarriedinaqueoussolutionatroomtemperature-thenthe

surfacemodified

Mg(OH)2WaSmixedinmeltingstatewithpolypropylene(PP)atthefillinglevelof35%.Surfacemodificationresultswere

evaluatedbythemeans,ofFT—IRandSEM.Influencesofdifferentsilanecouplingagentsonflameretardantperformances

andmechanicalpropertiesofMH/PPmaterialweremainlyinvestigated.Resultsindicatedthatsilanecouplingagentscould

increasedispersionandcompatibilityofMg(OH)2inPPandimprovemechanicspropertyofMg(OH)2/PP-buthadlow

effectonitsflameretardantproperties;dodecyltrimethoxysilanehadbetterstabilityinaqueousphaseandCanpreferablyCO-

verMg(OH)2surface.Cantilevernotchimpactstrengthincreasedby50%andelongationatbreakenhancedsixtimesafter

thematerialmodifiedbydodecyhrimethoxysilaneandthusgoodmodificationeffecthadbeenreached.

Keywords:magnesiumhydroxide;polypropylene;silanecouplingagent

氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机环保型

阻燃剂,具有热稳定性好、高抑烟性、无毒排放、价格便宜等优点,广泛应用于高分子材料领域11。2J。与同类无机阻燃剂相比,Mg(OH):具有更好的抑烟效果,分解温度高,可以使添加Mg(OH),的合成材料承受更高的加工温度,便于熔融成型。但Mg(OH):表面具有很强的极性,因此在高聚物中的分散性及与高聚物之间的相容性欠佳,在高聚物中填充量高时才能达到一定的阻燃效果。不仅导致材料力学性

?基金项目:浙江省科技厅重点资助项目(2006C21079)。能大幅度下降[34J,而且会使制品表面“起酸”、产生白斑或失去光泽HJ,为此有必要对Mg(on):表面进行有效处理【6—7J。笔者选取含相同亲水基团不同疏水基团的硅烷偶联剂,在常温下对工业级氢氧化镁进行湿法改性,并与高聚物聚丙烯(PP)熔融共混制得阻燃PP材料(MH/PP),通过力学性能和阻燃性能测定分析其改性效果。

1实验

1.1原料和设备

原料:PP,T30S;氢氧化镁;S11,y一缩水甘油醚

万方数据

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