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      行業(yè)資訊

      填料在環(huán)氧樹脂澆注料中的應(yīng)用

      在塑料、橡膠、涂料等現(xiàn)代高分子材料中,填料占有較大的份額。它對環(huán)氧樹脂制品某些物理性能的改進有明顯作用,比如在環(huán)氧樹脂澆注料中加入某些填料可增強固化體系的導(dǎo)熱性能、降低固化物的收縮等,同時,填料對降低成本也起著至關(guān)重要的作用。填料的種類繁多:二氧化硅類、氧化鋁、碳酸鈣、金屬粉等,但在環(huán)氧樹脂澆注料中應(yīng)用最多的是二氧化硅類、即硅微粉。

      為了更好地使硅微粉與高分子聚合物融合,就要對硅微粉進行表面改性,改性的目的就是為了改變表面原來的性質(zhì),即極性改為非極性,使之具有憎水、親有機溶劑的性質(zhì),浸潤性好,從而增強填料與高分子聚合物界面之間的結(jié)合力,提高有機復(fù)合材料的機械性能,增加填充量,降低生產(chǎn)成本。

      試驗部分

      試驗材料及設(shè)備

      硅微粉;偶聯(lián)劑;E-51環(huán)氧樹脂。

      活性硅微粉的制備

      稱取一定量的硅微粉,在100~120℃的溫度下進行預(yù)熱干燥,然后將一定量的偶聯(lián)劑KH-560與醇水溶液的混合液,在一定溫度下邊噴砂邊恒溫攪拌一段時間后,緩慢將至室溫,于是就得到了干法改進的活性硅微粉。

      沉降時間

      試驗表明,未改性的硅微粉是極性粉體,在水中有很好的親和性,而活性硅微粉是非極性粉體,具有憎水性。

      吸潮率

      因為活性硅微粉表面具有憎水層及硅烷偶聯(lián)劑層,因此,在常態(tài)下放置,活性硅微粉不易吸潮。

      黏度

      硅微粉經(jīng)偶聯(lián)劑活化處理后,在其

      顆粒表面形成一層很薄的憎水性極強的硅氯防薄膜,其與環(huán)氧樹脂混合后,顆粒表面的憎水性薄膜與環(huán)氧樹脂產(chǎn)生單分子化學(xué)鍵而結(jié)合,其間無氣膜存在,與環(huán)氧樹脂親和性好。因此,降低了環(huán)氧澆注料的黏度。同時,可以增加填料的用量。

      在環(huán)氧澆注料中的應(yīng)用

      我們采用相同的環(huán)氧樹脂澆注料配方,配制工藝及固化條件,用硅微粉和活性硅微粉作填料,對固化物的性能進行了對比,結(jié)果見表1。

      表1 硅微粉與活性硅微粉填充的澆注料的性能比較

      從表2可知,活性硅微粉在環(huán)氧澆注料中的應(yīng)用體現(xiàn)出很好的力學(xué)性能和電性能,這是由于經(jīng)偶聯(lián)劑處理后,硅微粉表面由親水性變成疏水性,與環(huán)氧樹脂的潤濕性有所提高,填料與樹脂之間通過偶聯(lián)劑化學(xué)鍵結(jié)合,使力學(xué)強度和電性能大幅度提高。

       結(jié)論

      (1)用偶聯(lián)劑對硅微粉進行改性,制得的活性硅微粉,其自身的吸潮率及在環(huán)氧澆注料中的黏度性能都比硅微粉性能好。

      (2)活性硅微粉可以更好的改善環(huán)氧澆注料的力學(xué)性能及電學(xué)性能。

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