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高填充母料造粒机

塑料填充改性配方设计要点

目前改善填料－树脂界面结构、提高填充复合体系性能的主要途径是改变填料的表面性能，使其和树脂具有较好的相容性。改善填料表面性能的方法很多，如采用低分子偶联剂、表面活性剂等。然而由于偶联剂与聚合物和填料之间是非化学键结合，所以易在加工过程中脱落而失去偶合作用。且这类改性方法往往使填充体系的某些性能下降。而填料表面聚合改性是提高填料与基体树脂粘合性的有效手段。

通过熔融接枝的方法制备的高分子型界面相容剂ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ，对ＨＤＰＥ/ＣａＣＯ3填充体系具有明显的增容效果 [23]。ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ有效提高了ＨＤＰＥ/ＣａＣＯ3两相间的界面粘结，是使材料实现强韧化的关键组分。当体系中加入界面相容剂ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ后，冲击性能发生较大的变化。其原因是界面相容剂ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ在其中发挥核心作用。可以认为，ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ作为界面改性物质，在体系中主要发挥了三个作用：其一是偶联作用，即ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ是带有极性的高分子材料，其极性基团“羧端基”可以和无机填料表面富含的“羟端基”产生较强的相互作用，其非极性的柔性链又可以和基体树脂发生链缠结，由此改善了两相间的表面性质，提高了相界面粘结，促进了ＣａＣＯ3的分散，其反应过程如下式所示：

其二是界面层作用，HDPE－g－MAH成一弹性界面层，这一与无机填料良好“嫁接”的弹性层能够传递应力，诱发基体屈服，阻止裂纹的进一步扩展。其三是协调作用，ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ与基体树脂的主链结构虽然相同，但引入极性基团后，其熔体粘度、结晶性能、力学性能均发生了一定程度的变化，而熔融接枝是无规的，各项性能的反映是有利于填充体系韧性提高的。如结晶度降低、韧性提高可使体系屈服强度增大。通过对HDPE/HDPE－g－MAH/填充物体系的二甲苯萃取试验发现：接枝聚乙烯大分子链上的马来酸酐基团在熔融填充过程中与CaCO3填料表面形成了一定的化学结合，改善了树脂与填料之间的界面亲合性，起到了增容作用，拉伸与冲击性能测定表明增容填充体系的力学性能明显提高。

滑石粉是常用的填料，在HDPE中大量使用。但未改性的滑石粉对PE的机械性能有不好的影响，因此对滑石粉机械改性是必要的。偶联剂的种类、用量以及填料的料径和填充量对滑石粉填充LDPE材料流变性具有影响。