论文部分内容阅读
硅藻土(Diatomite)是一种具有多级有序排列微孔结构的天然生物沉积岩,质轻、孔隙率高、表面自由能高,吸附性强。我国硅藻土矿源丰富,有效利用率不高,目前主要应用在助滤剂、保温材料、吸附剂等领域,因此利用硅藻土独特的性质,开发扩展其应用领域、提高其附加值具有重要的意义。本文以硅藻土为主线,主要进行了三方面的研究。(1)分别选用了聚丙烯、尼龙两种最具代表性的塑料树脂,研究硅藻土作为无机填料在塑料填充改性领域的应用前景；(2)以聚丙烯为例,研究硅藻土在膨胀型阻燃领域的应用价值；(3)以2BP红为例,研究硅藻土替代部分颜料在色母粒中的应用。经硅烷偶联剂表面处理的硅藻原土,当在聚丙烯中的添加量为20wt%时,可使聚丙烯的热变形温度提高25.6℃。力学性能方面,硅藻土的加入可以使聚丙烯的模量及弯曲强度显著增加,当添加量为30wt%时,弯曲模量提高68%,弯曲强度提高9%,但是,并没有对聚丙烯韧性的提高做出贡献。复合材料整体加工性能良好。经硅烷偶联剂表面处理的硅藻土可以大幅提高尼龙的各项力学性能,硅藻土的添加量在25wt%时,拉伸强度提高24%,弯曲强度提高33%,弹性模量提高96%,弯曲模量提高66%,当添加量为5wt%时,简支梁缺口冲击强度提高26%。同时,硅藻土的加入可以降低尼龙的最大热分解速率,提高热变形温度,当硅藻土添加量为20wt%时,可使PA的热变形温度提高15.3℃。硅藻土使用聚磷酸胺和季戊四醇以3：1的质量比复配得到的膨胀型阻燃剂中时,可以促进聚合物成碳,提高阻燃效果,当硅藻土替代IFR比例为2wt%时,可使体系氧指数由31%提高到33.8%达到最大值,UL-94等级均为V-0级。并且硅藻土的加入还可以使IFR/PP体系的力学性能有所提高。当硅藻土替代有机红颜料的比例为10wt%～20wt%时,可以提高颜料的着色力、色彩性能以及分散性,硅藻土的加入对着色制品的遮盖力基本没有影响,降低了生产成本。