表面偶联剂改性超细氢氧化铝微粉

                 表面偶联剂改性超细氢氧化铝微粉

偶联剂A-171、A-172及钛酸酯YB-301改性的氢氧化铝填充PVC后，复合材料的拉伸强度分别为13.05MPa、14.60MPa和13.29 MPa，比改性前分别提高了4.93MPa、6.48MPa、5.17 MPa；这是因为表面改性增进了氢氧化铝填料在有机高聚物中的润湿分散性，即提高了氢氧化铝的疏水性或亲油性，从而增进了与高聚物基料的相容性，这样超细氢氧化铝粒子与非极性PVC分子间结合力增大，增强了复合材料的力学性能。氢氧化铝经YB-502（湿法）/A-171（干法）复合改性后，复合材料的拉伸强度达到15.34MPa，好于单独改性时的填充效果，这是因为，钛酸酯分子在粉体表面形成单分子层，与聚合物的物理缠绕作用强，是3个单烷氧层，有机分子部分有不饱和基团，氢氧化铝、偶联剂与聚合物三者之间很容易形成稳固的空间结构，同时这两种偶联剂也可发生酯基交换反应，二者共同作用于氢氧化铝填料与基体树脂之间，互相补充，产生了协同作用，又解决了单纯用偶联剂时体系内改性填料与聚合物大分子链缠绕的基团少的情况，综合地提高了复合材料的力学性能，说明采用两种偶联剂对氢氧化铝粉体进行表面改性可进一步改善复合材料的机械强度[[6~8]]。 

图2为改性前后PVC/氢氧化铝的拉伸断面扫描电镜。由图中可见，未改性处理氢氧化铝在PVC基体中有团聚现象，分散不均匀，粒子和PVC基体树脂间的相界面明显，粒子表面不能被基体树脂很好地浸润，说明断裂在填料与PVC的分界面上，呈现脆性断裂。而超细活性氢氧化铝在PVC基体中分散较均匀，虽然颗粒仍然有团聚现象，但是已有很大的改观，颗粒以小团聚的形式分散于复合材料中。

结论: 

（1）表面改性可以显著提高超细氢氧化铝填充PVC体系的性能。用YB-502（湿法）/A-171（干法）二次改性的Al(OH)3填充PVC，制品的阻燃性能、力学性能及电绝缘性较佳。 

（2）表面改性有利于氢氧化铝填料阻燃作用的发挥，使该种超细活性无机阻燃填料具有较优异的阻燃性能。 

（3）表面改性增进了氢氧化铝填料在有机高聚物中的润湿分散性，增强了与高聚物基料的相容性和结合力，从而提高了复合材料的力学性能。