碱式硫酸镁晶须/聚丙烯复合材料力学性能的研究

姜玉芝，张丽丽，张忠阳，王利华

(沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110159)

碱式硫酸镁晶须［1－5］是一种功能性的单晶纤维，外表纤细、光滑，具有很好的增强和阻燃等性能。其组成［1］可用通式 xMgSO4·yMg(OH)2·zH2O表示，称为xyz碱式硫酸镁晶须，其中MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O、MgSO4·5Mg(OH)2·2H2O是研究较多的两种(本文研究前者)，具有无毒、发烟量小、增强和阻燃性好等特性，热分解开始温度为260℃。将碱式硫酸镁晶须添加到塑料、橡胶等基体中制备复合材料，具有补强作用，还可实现良好的阻燃，从而达到增强阻燃的双重效果［6］，这将对防火性能要求越来越严格的阻燃材料产生深远影响。对晶须表面进行适当的改性，可提高其与基体的相容性［7］。本实验主要研究晶须表面改性的效果及用量对MOS/PP基复合材料力学性能的影响，探讨复合材料获得综合性能最佳时晶须的改性剂及添加量，为未来晶须的量化生产及应用提供技术支持。

1 试验部分

1.1 实验原料

153碱式硫酸镁晶须是以菱镁矿为原料，采用水热法在实验室制备，其直径≤0.5μm，平均长径比为50左右，表面光滑、笔直无弯曲。聚丙烯(PP)原料是市场购买的合格产品。

1.2 碱式硫酸镁晶须的改性

1.2.1 硬质酸锌表面化学改性MOS

采用国内已有的研究成果，利用硬脂酸锌对制得的碱式硫酸镁晶须进行表面改性处理。称取一定量碱式硫酸镁晶须置于烧杯中，配成料浆后置入一定温度的恒温水浴，用电动搅拌器搅拌，使晶须充分分散成悬浮液待恒温后，加入用无水乙醇溶好的一定量硬酯酸锌，在一定搅拌速度下进行表面改性，改性一定时间后将样品在室温下静止冷却，用去离子水洗涤、过滤、干燥，得到硬脂酸锌改性的MOS。……