高分子制品中对粉煤灰的应用
粉煤灰在高分子制品中的应用附加值较高 ,目前越来越受到重视。粉煤灰的应用趋势正在逐步从低附加值的水泥等建筑材料领域向附加值高的塑料、橡胶、 涂料等领域转变。
1.在橡胶中的应用
粉煤灰做为一种廉价填料在橡胶制品中得到广泛应用。粉煤灰微珠的耐压强度高达6.86 ×108Pa,添加到橡胶中能明显增强橡胶的耐磨性,此外,粉煤灰空心微珠作为橡胶填料还可以起到体轻、隔热、耐腐、阻燃、防潮的作用,并且可以替代炭黑作为补强剂。Sombatsompop和 Thongsang等人研究粉煤灰(FA)对天然橡胶(NR)起到补强作用,结果证明通过使用2%～4%的硅烷偶联剂对FA进行改性, FA可以作为增强相提高FA/NR的拉伸模量和断裂强度等力学性能;金立薰等人利用硅烷偶联剂,或铝、钛、锆、磷等金属有机酸酯类偶联剂,或复合偶联剂对平均粒径小于5μm的粉煤灰微珠进行表面改性,作为天然橡胶 顺丁橡胶 丁苯橡胶的补强剂 ,力学性能有较大幅度提高,可以取代 30%的半补强炭黑。
2.在塑料中的应用
在塑料生产过程中,为了降低成本,改善其耐磨擦性、耐热性、尺寸稳定性和刚性,通常在树脂中添加一种或几种无机填料。粉煤灰空心沉珠形状圆而光滑、颗粒之间聚集力很小,填充到树脂内易于分散,加工流变性好,是一种潜在的优良无机填料。粉煤灰在塑料中应用最多的主要是在聚氯乙烯(PVC)塑料、酚醛(PF)塑料和聚乙烯(PP)塑料中,在环氧树脂(PE)塑料中的应用也有报导。Cihan等人将粉煤灰与废聚乙烯直接混合,加热到200～250 ℃ 时聚乙烯达到熔融状态,此时充分搅拌使聚乙烯与粉煤灰混合均匀,在 400 kg/ cm3压力的钢模中挤压成型 ,对试样进行力学性能检测,结果显示:当粉煤灰的填充量为 10%～50%时 ,拉伸强度在0.92～2.62kPa /mm2内变化,当粉煤灰填充量为 20%时,效果最好;郑玉等人将 DL - 411 - DF偶联剂及EVA改性剂后的粉煤灰添加到聚丙烯(PP)中,研究了聚丙烯(PP) — 粉煤灰微珠复合体系的力学性能的变化,扫描电镜及力学性能分析测试的结果表明,使用 DL - 411 - DF偶联剂对微珠有良好润湿包覆作用,增加了微珠和 PP之间的亲和力,使抗缺口冲击性能得到提高,具有较大的实用价值;李宝智等人利用硅烷偶联剂对10μm以下的磁珠进行表面改性,用于塑料的填充, 以改性粉煤灰作填料的试样拉伸强度较无填料试样有所降低,但缺口冲击强度得到提高,并且改性粉煤灰的填充性能优于未改性粉煤灰作填料的性能。
3.在涂料中的应用
同样,在涂料工业当中,由于粉煤灰微珠中空、球形形貌、 耐热、化学性质稳定以及价廉等特点,在涂料领域的应用潜力越来越受到重视,特别是在隔热保温、防水、耐火等功能性涂料当中。李文丹等人采用TiO2包覆粉煤灰漂珠为隔热填料,研制出低成本、高热反射率的外墙隔热涂料,其热反射率达94.3%;韩学峰等人研究了粉煤灰填充双组分聚氨酯防水涂料的效果 ,结果表明粉煤灰的细度对防水涂料的固化速度和涂膜性能都有影响,当粉煤灰的细度为300目时能得到性能优良的双组分聚氨酯防水涂料。
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