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1、第34卷第5期V01．34No．52011年9月硅烷偶聯(lián)劑改I生海泡石的制備及表征李計元馬玉書張婷婷王長平王寶河(天津城市建設(shè)學(xué)院材料科學(xué)與工程系，天津300384)摘要為了解決海泡石纖維在聚合物體系中的相容性和分散性問題，用硅烷偶聯(lián)劑對海泡石進(jìn)行表面修飾。以水在海泡石表面的接觸角為指標(biāo)，采用正交實驗法研究了硅烷用量、預(yù)處理溫度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對硅烷改性海泡石潤濕性的影響，并用XRD、FTIR和SEM對試樣進(jìn)行表征。結(jié)果表明：硅烷改性海泡石的最佳制備工藝為硅烷用量為2mol／30g海泡石，預(yù)處理溫度為50
2、℃，反應(yīng)溫度90℃和反應(yīng)時間2h。硅烷對海泡石有良好的修飾作用，可使海泡石由親水狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷疇顟B(tài)，接觸角達(dá)到140o以上。關(guān)鍵詞海泡石硅烷偶聯(lián)劑表面修飾接觸角親水疏水中圖分類號：TD97文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000-8098(2011)05．0027-03PreparationandCharacterizationofOrganicallyModifiedSepiolitebySilaneCouplingAgentLiJiyuanMaYushuZhangTingtingWangChangpingWang
3、Baohe(DepartmentofMaterialsScience&Engineerir~g，TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin300384)AbstractToimprovethechemicalcompatibilityanddispersionofthesepioliteinpolymers，silanecouplingagentwasusedtomodi母acid—treatedsepiolite．Theorthogonalexperimentwa
4、susedtoanalyzetheeffectsofsilanedosage，pre—treatedtemperature，reactiontemperatureandreactiontimeonthewettabilityoforganicallymodifiedsepiolite．TheeffectsonthestructureperformanceofmodifiedsepiolitewerecharacterizedbyXRD，F(xiàn)TIR，SEMandcontactangleanalyseinstrum
5、ents．Theresultsshowedthatthebesttechnologicalconditionsoforganicallymodifiedsepiolitewereasfollows：dosageofsilane2mol／30gsepiolite，pre—treatedtemperature50℃，reactiontemperature90℃andreactiontime2h．Sepiolitesurfacecanbewellmodifiedbytreatingwithorganosilane，
6、resultinginthehydrophilicsurfacetransformingtohydrophobicstate，thecontactangleisabove140。．Keywordssepiolitesilanecouplingagentsurfacemodificationcontactanglehydrophilichydrophobic聚合物一無機(jī)納米復(fù)合材料具有有機(jī)和無機(jī)材的增強(qiáng)劑。海泡石可與聚合物復(fù)合制成具有許多超料的特點(diǎn)，并通過兩者之間的耦合作用產(chǎn)生出許多優(yōu)常特性的新材料，加入很少量
7、就可使聚合物的性能大異的性質(zhì)，有著廣闊的發(fā)展前景，是探索高性能復(fù)合幅度提高，可以制備納米復(fù)合材料。然而海泡石表面材料的一條重要途徑[1-2]o由于無機(jī)材料與有機(jī)高分呈親水性，適用于極性體系，若將其加入到非極性聚子材料基質(zhì)的界面性質(zhì)不同，造成兩者親和性差，從合物體系中，則易發(fā)生團(tuán)聚，不能制得納米復(fù)合材料，而影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。因此層狀硅酸鹽的有只能得到傳統(tǒng)的填充聚合物。因此，海泡石的有機(jī)改機(jī)改性是制備該類復(fù)合材料的關(guān)鍵，也是這一領(lǐng)域研性是至關(guān)重要的一步。為了解決海泡石纖維在聚合究的熱點(diǎn)[3-6]。物體系中的
8、相容Jl生和分散性問題，本實驗以乙烯基三海泡石為含水的鎂硅酸鹽礦物，其化學(xué)式為乙氧基硅烷為修飾劑，利用正交實驗法對海泡石的有MgsSi03。(OH1)4(0H2)4·8H20，具有鏈狀和層狀過渡型機(jī)改性工藝進(jìn)行了研究，優(yōu)化了有機(jī)改性工藝，并利結(jié)構(gòu)特征，其特點(diǎn)是在兩層硅氧四面體片中間夾一層用XRD、FTIR、SEM和接觸角等測試方法對海泡石鎂氧八面體。四面體頂層呈連續(xù)狀，每6個硅氧四面有機(jī)改性前后的樣
