硅灰石粉填充硬聚氯乙烯的颜色研究

本文转载自网络，如有侵权，请联络删除：　　现代塑料加工应用硅灰石粉填充硬聚氯乙烯的颜色钻研吴学明王兰王锡臣黄建忠周祝波（北京工商大学化工学院，100037）改性硅灰石粒子在填充量为50份（质量份）时，粒子在PVC基体中分散均匀，共混体系的白度为56. 1，与未改性体系相比进步28%，再配以钛白粉、荧光增白剂颜料能满足实际须要。

　　粉置于烧瓶中也按比―入水和MMA激烈搅要钻研聚合物lightsreserved.硅灰石是无毒性的天然矿物。含铁量低的硅灰石其白度大于85，莫氏硬度4.9，密度2.9g/cm3，折光率1.63左右，其实践化学成分为SiO251.7%，CaO48.3%，但天然产出的硅灰石常混入卩6、肘Mg等元素。由于硅灰石耐紫外光及耐湿性好，用它填充聚合物，在进步拉伸强度和挠曲强度方面优于其他无机填料，但多数硅灰石粉在塑料加工的温度下颜色变灰而使应用受到限制。

　　本钻研采纳外表包覆了一层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的硅灰石粉，并辅以二氧化钛（TiO2）、荧光增白剂填充硬聚氯乙烯（PVC），钻研了共混体系的分散性和颜色，成效良好。

　　1试验部分1.1主要原材料甲基丙烯酸甲酯（MMA），剖析纯，天津化学试剂钻研所；硅灰石（二次粉碎，1000目），浙江省长兴硅灰石矿业有限公司；聚氯乙烯（SG― 8），天津大沽化工厂；CR*401（加工改性剂），苏州安利化工厂；荧光增白剂，金红石型钛白粉及其他助试剂均为市售。

　　1.2主要试验仪器红外光谱仪，FT*IR750型，日本日立公司；透射电子显微镜，H― 800型，日本日立公司；扫描电子显微镜，250MK3型，英国；高速混合机，GH*10型，北京塑料机械厂；双滚筒塑炼机，SK*160B型，上海橡胶机械厂；45吨平板硫化机，XQLB― 400型，上海第一橡胶机械厂；白度计，WSB―型，温州仪器仪表有限公司。

　　1.3甲基丙烯酸甲酯包覆硅灰石及其表征硅灰石的外表改性解决：称取一定量的硅灰石拌，渐渐升温至70 ~75*C，按单体量参与0. 5%~0.6%的水溶性引发剂，随反馈的停止适当调整搅拌速度以利于粒子外表被PMMA包覆，反馈一段工夫后过滤，再将过滤后的硅灰石粉在120C烘箱中枯燥至恒重后备用。

　　取上述反馈过滤后的适量硅灰石粉，经无水乙醇和85C蒸馏水抽滤各3次，在120C烘箱中枯燥至恒重后再别离停止红外光谱剖析，结果见。从中能够看出解决过的硅灰石粉在波数1729+1处呈现了明显的羰基伸缩振动吸收峰，证实了硅灰石外表包覆了联合严密的PMMA. 1.4试样制备工艺测试试样的制备工艺流程图见。

　　硅灰石包覆*pvc配料―高速混合―二辊塑炼―压制成型*制样*性能测试工艺流程图二辊塑炼的工艺参数为：辊温170化工夫10min；趁热在平板硫化机上压制样板；模温1.5分散性及白度测试在透射电子显微镜（TEM）上察看试样的相构造；b）在扫描电子显微镜（SEM）上察看注射样条常温冲击断面形貌；c）按GB2913―82塑料白度试验办法测定硅灰石/PVC样板的白度。

　　2结果与讨论21颜色变灰讨论工艺及颜料对硅灰石/硬聚氯乙烯体系白度的影响见表1.表1工艺及颜料对硅灰石/硬聚氯乙烯体系白度的影响项目未改性硅灰石斤VC体系改性硅灰石体系白度注：A为钛白粉含量为荧光增白剂含量。

　　以单粒子模式存在增多，且与PVC基体树脂的相界面含糊。这是因为硅灰石外表的PMMA的羰基与PVC中的《―氢造成氢键，致使相容性良好的结果；粒子均匀粒径变小，比外表积增大，对光线的作用就强，着色制品的外观就会显得均匀、细腻、色斑少、色差小。

　　为未改性的与改性粒子的冲击断面的SEM照片。从（a）看到，由于硅灰石粒子未改性，与基体联合力小，冲击断面上硅灰石粒子大量脱落，脱落粒子棱角明晰；而从（b）可见，改性硅灰石粒子与PVC树脂联合严密，进一步标明硅灰石粒子外表包覆了PMMA，其力学性能良好。由表1可知：未改性硅灰石粉填充PVC在不加其他白色颜料的状况下其测定白度值仅为440，且颜色灰暗。这一方面由于未改性硅灰石粉在PVC中分散不均，粒子汇集成的表观团粒体积大，色效应大；另一方面可能是硅灰石粒子与PVC基体树脂直接接触，在加工过程中易发作招致颜色变灰的反馈。

　　天然产出的硅灰石常混入Fe、Mn、Mg等元素，Fe、Mn等通过生成金属氯化物对PVC脱除HCl起催化作用，聚氯乙烯脱HCl后，大分子链上造成共轭双键，使聚合物体系颜色变灰，但能够通过改善工艺及添加颜料来防止或改进。外表包覆了PM-MA的硅灰石/PVC体系，颜色得到较大改善，白度进步到56.1，进步幅度为28%. TEM形态和SEM形貌察看为别离参与未改性的粒子和改性后的粒子试样的TEM照片。

　　从（a）的TEM照片可见，未改性硅灰石在PVC树脂中主要以团圆体模式存在，硅灰石粒子与PVC基体相界面明晰，分散不均，重大影响了填充体系的色彩，这主要是硅灰石粉与PVC树脂在化学构造和物理形态上存在显著差异，两者亲和性不同所致。而从（b）的TEM照片可见，外表包覆了PM.的硅灰石粉波益」脂越散均匀趾吨H画。（碰改性粒子6读现代塑料加工应用2.3白成效、别离为钛白粉和荧光增白剂的增白成效。

　　荧光增白剂增白成效钛白粉质量分数：1标明，硅灰石/PVC体系的白度随钛白粉含量增加而进步，当含量超越3.5%时，白度回升不大，阐明超出一定浓度范围后，增加钛白粉用量并不能进步白度。为了进一步进步白度，米用荧光增白剂，因为白色塑料一般对可见光短波一侧的蓝光有细微吸收，故带有微黄光，给人陈旧不洁之感，影响其白度。荧光增白剂能吸收波长300~400nm的紫外线，并将吸收的能量转换，辐射出波长为400 ~500nm的紫色或蓝色荧光，这样可补救所吸收的蓝光，进步了白度121.这和白色产品中参与少量蓝色颜料以抵达“遮黄”的原理不同，加蓝增白是“减光”

　　作用，荧光增白剂是使反射光或透射光的数量增加起“加光”作用，从而使制品外表亮度加强。

　　标明，在钛白粉浓度一定的条件下，硅灰石/PVC体系随荧光增白剂含量增加而进步。

　　在钛白粉含量为2.5%时，参与荧光增白剂2.5X104时，与仅含2.5%钛白粉的塑料板相比进步了16%，与未加钛白粉和荧光增白剂的板相比，白度进步52%.这阐明只用很少量的荧光增白剂即可显者进步钛白粉的着色力，从而进步白度，因此当被着色塑料要求较高白度时，与一味增加钛白粉用量的伎俩相比，使用荧光增白剂是便宜和高效的。

　　由还可看出，硅灰石/PVC体系中钛白粉含量超越3.5%，荧光增白剂含量超越2.5X104后，无论增加二者中的任一种的添加量，白度进步都不大。

　　3结论甲基丙烯酸甲酯能在硅灰石粉外表化学包覆PMMA，PMMA与PVC树脂相容性良好。

　　改性硅灰石粉填充PVC树脂白度改善，在粒子质量份为50份时，白度为56.1，与未改性粒子的体系相比进步28在硅灰石/PVC体系中钛白粉含量为2.5%的条件下，只用2.5X104的荧光增白剂即可显著进步钛白粉的着色力，此时白度为85.2.