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第33卷第1期非金属矿V ol.33 No.1 2010年1月Non-Metallic Mines January, 2010石墨晶体是由碳元素组成的六角网平面层状结构，层平面上的碳原子以共价键结合，层与层间以范德华力结合，这种结合力很弱，只有17kJ/mol，层间距离较大[1~2]。
在适当条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物[3]。
这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，使石墨沿C轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨[4~5]。
膨胀石墨经过了插层、脱插、膨化、压制等化学物理作用，晶体结构始态与终态是相同的，因此膨胀石墨化学稳定性好，耐腐蚀性强，几乎对所有的酸、碱、盐、有机溶剂、油类等都有较好的稳定性，可以适应介质的pH值为0~14 [6]。
它是一种理想、经济又具有广泛用途的功能材料，目前已广泛应用于化工、电力、机械、仪表、汽车、宇航等工业部门[7~8 ]。
化学法制备的膨胀石墨一般都含有一定量的腐蚀性元素，如硫、氯等。
当密封材料应用于腐蚀性介质中时，由于石墨与金属的腐蚀电位不同，因此还存在石墨与金属形成电化学腐蚀的问题。
为了解决应用中的腐蚀问题，除了在材料的应用结构形式等方面改进外，氧化剂和插层剂的改进研究也十分必要。
本实验以发烟硝酸和双氧水为氧化剂，乙酸为插层剂，用化学氧化法制备膨胀石墨，该膨胀石墨适合用作密封器件。
考察了发烟硝酸和双氧水的体积比、氧化剂和插层剂的体积比、氧化时间、氧化剂和插层剂的量对膨胀石墨的膨胀体积的影响。
为具有密封性的膨胀石墨的开发生产提供新途径。
1 实验部分1.1 主要原料及试剂天然鳞片石墨，纯度99%，山东黑鲤石墨有限公司；浓硝酸、双氧水、冰乙酸、35%硝酸，均为市售分析纯试剂。
1.2 实验方法1.2.1 膨胀石墨的制备：称取一定量鳞片石墨，加入双氧水，再加一定量的发烟硝酸，在冰水浴中迅速搅拌，至反应平缓后，将该反应体系恒温在25℃。
几种填料对PP的改性目前原料价格的上涨，促使塑料改性的迅速发展。
在提高或保障塑料性能的前提下，通常在塑料中添加一些无机材料或其它材料，降低塑料制品的生产成本。
下面介绍几种主要填料及对PP改性效果。
塑料加工界曾经认为，在保持材料性能的前提下，加入无机填料可以降低成本。
虽然无机填料比聚合物便宜很多，但也重很多，而塑料制品是以体积为单位来交易的。
下面分析在什么条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才会降低。
要使单位体积填充聚合物材料的价格小于单位体积纯聚合物的价格，则需满足P*ρ≤P1*ρ1（1）其中P、P1分别为填充聚合物、聚合物基体的价格（万元/吨）；而ρ、ρ1分别为填充聚合物、聚合物基体的密度（ton/ m3）填充聚合物材料的密度ρ为1/ρ=(1- w2)/ρ1+ w2/ρ2（2）其中ρ2为无机填料的密度（ton/ m3），w2为填料加量（%）将式（2）代入式（1）整理得P/ P1≤1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2（3）如填充聚合物材料的价格P表示为P= P1*(1- w2)+ P2*w2+Δ（4）其中P2为无机填料的价格（万元/吨），Δ为加工费用（万元/吨）将式（4）代入式（3）整理得P2 / P1≤ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2)（5）只有满足式（5）条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才降低。
如对于聚烯烃来说P1取1（万元/吨），ρ1取1（ton/ m3）；一般无机填料如二氧化硅、滑石粉、重质碳酸钙ρ2取2.5（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得填充聚烯烃的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1= (1-(2.5-1)/2.5*0.3) *1=0.82（万元/吨）根据式（5）无机填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2))*P1=(1/2.5-0.1/(1*0.3))*1=1/15（万元/吨）若对于尼龙来说P1取2（万元/吨），ρ1取1.13（ton/ m3）；高岭土ρ2取2.6（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得高岭土填充尼龙的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1=(1-(2.6-1.13)/2.6*0.3) *2=1.6（万元/吨）根据式（5）高岭土填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2) )*P1=(1.13/2.6-0.1/(2*0.3))*2=0.5（万元/吨）非金属矿物填料的作用和性能（1）非金属矿物填料的作用无机非金属矿物填料的主要作用是增量、增强和赋予功能。
新型功能性填充母粒北京工商大学王锡臣教授无机粉填充改性塑料在我国已有近30年的历史，最初主要以节约树脂降低成本为目的。
随着无机粉品种的不断增加、加工技术的进步、粉体粒径的超细化、新型表面活化处理剂不断出现、表面活化处理技术和填充改性理论的发展，无机粉填充改性塑料已由原来单纯追求节约树脂降低成本，目前已发展成开发新型功能性材料的重要手段。
我国无机粉填充改性塑料，无论在产量、品种、还是在加工技术和科学理论等方面，在国际上均处于领先地位。
据有关资料报道，2008年我国用于填充改性塑料仅碳酸钙（含重钙与轻钙）一项多达450多万吨，占碳酸钙总产量60%以上。
如按当年塑料总产量3000万吨计算，塑料制品中平均填充碳酸钙量高达15%。
由此可见，无机粉填充改性塑料在我国塑料工业中所占的重要地位。
尽管如此，无机粉填充改性塑料目前远远满足不了我国高速发展的塑料工业要求。
我国是家电、电子、电器产量大国，近两年来，汽车工业也跃居世界前列，家电、电子、电器和汽车工业都是塑料制品的主要用户。
他们对塑料制品的性能要求较高，不仅要求强度好，而且外形要美观。
目前我国在填充改性塑料中，所用的无机粉80%以上都是碳酸钙，而且生产填充母粒的企业，为了降低成本，往往忽视产品质量，在低水平、低价位上互相打价格战。
照此下去，不仅影响塑料制品质量，更影响到无机粉填充改性在行业内的信誉。
为了确保无机粉填充改性塑料今后健康发展，除在碳酸钙为主流的填充母粒方面，向多品种，高性能方向发展外，还应着重开发一些以其它无机粉为原料的功能性填充母粒。
下面将重点介绍本人近几年所做的几项工作，希望对有关企业有所帮助。
一、以复合针状粉为原料——增韧透明母粒复合针状粉（学名：透闪石）是由山西达兴新材料有限公司开发的一种新型无机矿物粉，是由一种天然共生矿石经超细粉碎而成，其化学组成为：Ca2Mg5（Si411）2（OH）2－CaMg(CO3)2。
从化学组成来看，它既具有硅灰石的成份，又有滑石粉或白云石的成份，所以在结构性能上也就决定该无机矿物粉将具有硅灰石（针状结构）和滑石粉或白云石（层状结构）共有的结构，即具有较好的增韧功能和透明功能。
第33卷第1期非金属矿V ol.33 No.1 2010年1月Non-Metallic Mines January, 2010石墨晶体是由碳元素组成的六角网平面层状结构，层平面上的碳原子以共价键结合，层与层间以范德华力结合，这种结合力很弱，只有17kJ/mol，层间距离较大[1~2]。
在适当条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物[3]。
这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，使石墨沿C轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨[4~5]。
膨胀石墨经过了插层、脱插、膨化、压制等化学物理作用，晶体结构始态与终态是相同的，因此膨胀石墨化学稳定性好，耐腐蚀性强，几乎对所有的酸、碱、盐、有机溶剂、油类等都有较好的稳定性，可以适应介质的pH值为0~14 [6]。
它是一种理想、经济又具有广泛用途的功能材料，目前已广泛应用于化工、电力、机械、仪表、汽车、宇航等工业部门[7~8 ]。
化学法制备的膨胀石墨一般都含有一定量的腐蚀性元素，如硫、氯等。
当密封材料应用于腐蚀性介质中时，由于石墨与金属的腐蚀电位不同，因此还存在石墨与金属形成电化学腐蚀的问题。
为了解决应用中的腐蚀问题，除了在材料的应用结构形式等方面改进外，氧化剂和插层剂的改进研究也十分必要。
本实验以发烟硝酸和双氧水为氧化剂，乙酸为插层剂，用化学氧化法制备膨胀石墨，该膨胀石墨适合用作密封器件。
考察了发烟硝酸和双氧水的体积比、氧化剂和插层剂的体积比、氧化时间、氧化剂和插层剂的量对膨胀石墨的膨胀体积的影响。
为具有密封性的膨胀石墨的开发生产提供新途径。
1 实验部分1.1 主要原料及试剂天然鳞片石墨，纯度99%，山东黑鲤石墨有限公司；浓硝酸、双氧水、冰乙酸、35%硝酸，均为市售分析纯试剂。
1.2 实验方法1.2.1 膨胀石墨的制备：称取一定量鳞片石墨，加入双氧水，再加一定量的发烟硝酸，在冰水浴中迅速搅拌，至反应平缓后，将该反应体系恒温在25℃。
一文粉体表面改性效果评价方法
现代新材料的设计和功能化，离不开作为原料或填料的粉体表面性质的设计和功能化。
粉体表面改性主要根据应用需要有目的地改变粉体表面的物化性质，如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、电能、表面吸附和反应特性等。
如何评价粉体表面改性效果，下面小编做简要介绍。
一、粉体表面改性效果评价方法
目前，表面改性效果的评价方法主要有两种：应用结果评价法、预先评价法。
（一）应用结果评价法
应用结果评价法是通过测试改性粉体填充形成的制品性能，特别是力学性能就可对改性效果作出直接评价。
优点是结果可靠，但存在的问题是测试过程费用较高。
目前，应用结果评价法主要应用于粉体表面改性的研究和应用中。
（二）预先评价法
预先评价法对改性粉体进行物理性质、化化性质和表面特性的测试，比较改性前后指标的变化，达到预先评价改性结果的目的。
预先评价法主要分为：润湿性评价法、表面自由能评价法、药剂吸附量评价法、红外光谱、X射线、差热分析、表面分析新技术。
1、润湿性评价法
润湿性包括渗透时间、接触角、吸油率、活化指数等指标，是衡量粉体与聚合物之间相容性好坏的主要指标之一。
润湿好的粉体，填加到聚合物。
粉体改性剂对滑石粉表面改性方法及作用滑石粉是一种层状含水镁硅酸盐，其表面含有亲水基团，且具有较高的表面能，作为无机填料与有机高聚物分子材料之间在化学结构和物理形态上有着很大的差异，缺少亲和性，使之滑石粉与聚合物之间混合不均匀、粘合力弱，导致制品的力学性能降低。
为此，必须对滑石粉进行表面改性处理。
滑石粉表面改性的机理是利用某些带有两性基团的小分子或高分子化合物对进行复合的物质中的一种或两种进行表面改性，使其表面由憎水变为亲水，目的是使两种物质与树脂更好地相结合。
1、表面覆盖改性法表面覆盖改性法是将表面活性剂或粉体改性剂覆盖于粒子表面，使表面活性剂或粉体改性剂以吸附或化学键的方式与粒子表面结合，使粒子表面由亲水变为疏水，赋予粒子新的性质，使粒子与聚合物的相容性得以改善。
该方法是目前最普遍采用的方法。
大致可理解为：针对滑石粉与聚合物亲和力不高的缺点，将带有两性基团的表面活性剂覆盖粒子上，亲水基团朝向粒子表面，亲油基团朝向外面，这样与聚合物结合时就有好的相容性，达到改性目的，扩大滑石粉的应用范围。
2、机械化学法机械化学法是通过粉碎、摩擦等方法将比较大的粒子变得较小，使粒子的表面活性变大，即增强其表面吸附能力，简化工艺的同时还可以降低成本，同时更易控制产品的质量。
超细粉碎是物料深加工的重要手段，其主要目的是为现代工业提供高性能的粉体产品。
此过程不是简单的物料粒度减小，它包含了许多复杂的粉体物质性质和结构的变化、机械化学变化。
滑石粉经搅拌磨超细粉碎后，表面活性增强，热效应改善，白度提高，粉体性质变化与超细粉碎过程的热力学特性密切相关。
3、外膜层改性法外膜层改性是在粒子表面均匀地包覆一层聚合物，从而赋予粒子表面新的性质。
用澳达粉体表面改性剂对无机粒子滑石粉进行表面处理，与常规的滑石粉粒子填充物相比，包覆后的滑石粉填充高分子材料后，其最大拉伸强度、冲击强度均明显提高，提高率分别达到136%和162%，可作为新型强韧型填充改性剂用于PVC电缆料。
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（4）： 70随着现代科技的飞速发展，对高性能材料的需求日益增加，聚四氟乙烯（PTFE）作为一种性能优良的工程塑料，在许多领域具有广泛的应用［1-2］。
PTFE是由单体四氟乙烯聚合而成［3］，分子结构为一种螺旋构象，即C—C骨架全部被周围的F原子包裹。
同时由于C—F的键能很高不易断裂，使PTFE可以抵抗强酸、强碱、油脂、纯氧化剂和有机溶剂等的腐蚀，但缺点是强度较低，不利于成型加工，机械磨损率高，特别是在受外力作用下会产生严重的蠕变现象，极大地限制了PTFE 的应用。
因此对PTFE的改性显得尤为重要［2］。
目前，PTFE的改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
本文详细阐述了PTFE改性的几种方法，并研究了改性方法对PTFE复合材料力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.15 *1 PTFE的改性1.1 表面改性由于PTFE表面结合能较小，不易与其他化合物和小分子反应，同时其他填料也很难附着在PTFE表面。
采用物理化学法对PTFE表面进行处理，可以在PTFE表面产生反应位点同时提高表面的粗糙程度，改善PTFE表面的疏水性、亲核性和防污性能。
常见的处理方法主要有等离子体处理法、电子辐照处理法、偶联剂处理法［4］。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展左 程1，肖 伟2*（1. 江苏扬建集团有限公司 扬州华正建筑工程质量检测有限公司，江苏 扬州 202105；2. 上海工程技术大学 数理与统计学院，上海 201620）摘要：综述了近几年国内外聚四氟乙烯（PTFE）改性的研究进展，并总结了表面改性、填充改性和共混改性的优缺点，着重分析了填料对PTFE力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
最后对PTFE改性工艺的发展趋势和前景进行了展望。
