硅烷偶联剂改性海泡石的制备及表征.pdfVIP

第34卷第5期 V01．34No．5 2011年9月 硅烷偶联剂改I生海泡石的制备及表征 李计元 马玉书 张婷婷 王长平 王宝河 (天津城市建设学院材料科学与工程系，天津 300384) 摘 要 为了解决海泡石纤维在聚合物体系中的相容性和分散性问题，用硅烷偶联剂对海泡石进行表面修饰。以水在海泡石表面的接触角 为指标，采用正交实验法研究了硅烷用量、预处理温度、反应温度和反应时间对硅烷改性海泡石润湿性的影响，并用XRD、FTIR和 SEM 对试样进 行表征。结果表明：硅烷改性海泡石的最佳制备工艺为硅烷用量为2mol／30g海泡石，预处理温度为50℃，反应温度90℃和反应时间2h。硅烷对 海泡石有良好的修饰作用，可使海泡石由亲水状态转变为疏水状态，接触角达到 140o以上。 关键词 海泡石 硅烷偶联剂 表面修饰 接触角 亲水 疏水 中图分类号：TD97 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2011)05．0027-03 PreparationandCharacterizationofOrganicallyModifiedSepiolitebySilaneCouplingAgent LiJiyuan MaYushu ZhangTingting WangChangping WangBaohe (DepartmentofMaterialsScienceEngineerir~g，TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin 300384) Abstract Toimprovethechemicalcompatibilityanddispersionofthesepioliteinpolymers，silanecouplingagentwasusedtomodi母 acid— treatedsepiolite．Theorthogonalexperimentwasusedtoanalyzetheeffectsofsilanedosage，pre—treatedtemperature，reactiontemperatureand reactiontimeonthewettabiliytoforganicallymodifiedsepiolite．Theeffectsonhtestrucutreperformanceofmodifiedsepiolitewerecharacterizedby XRD，FTIR，SEM nadcontactnaglenaalyseinstruments．Theresultsshowedthathtebesttechnologicalconditionsoforganicallymodifiedsepiolite wereasfollows：dosageofsilane2mol／30gsepiolite，pre—treatedtemperature50℃，reactiontemperautre90℃ andreactiontime2h．Sepiolite surfacecanbewellmodifiedbytreatingwithorganosilane，resultinginthehydrophilicsurfacetransfomr ingtohydrophobicstate，thecontactangleis above140。． Keywords sepiolite silanecouplingagent surfacemodification contactna gle hydrophilic hydrophobic 聚合物一无机纳米复合材料具有有机和无机材 的增强剂。海泡石可与聚合物复合制成具有许多超 料的特点，并通过两者之间的耦合作用产生出许多优 常特性的新材料，加入很少量就可使聚合物的性能大 异的性质 ，有着广阔的发展前景 ，是探索高性能复合 幅度提高，可以制备纳米复合材料。然而海泡石表面 材料的一条重要途径 [1-2]o由于无机材料与有机高分 呈亲水性，