環(huán)氧樹脂增韌改性新方法

1、環(huán)氧樹脂增韌改性新方法石勝偉曹有名(西安交通大學(xué)化工學(xué)院,710049摘要介紹了環(huán)氧樹脂增韌改性的一些新方法,包括熱塑性樹脂增韌、互穿網(wǎng)絡(luò)增韌、熱致性液晶增韌、原位聚合增韌、核殼結(jié)構(gòu)聚合物增韌等,并對其中的增韌機(jī)理作了總結(jié)分析。關(guān)鍵詞環(huán)氧樹脂,增韌,改性New m ethods of toughen i ng epoxy resi n sS h i S hengw ei,Cao Y oum ing(Schoo l of Chem ical Engineering,X ian J iao tong U niversity,710049AbstractT he new m ethods of to

2、ughening epoxy resins,including tho se of do ing ther mop lastic resin,ther2 mo tropo ic liquid crystalline po lym er,co re2shell latex po lym er,fo r m ing interpenetrating netw o rk s po lym er,in2 situ po lym erizati on,are introduced,w ith their m echanis m s discussed herein as w ell.Key wordse

3、poxy resin,toughening,modificati on環(huán)氧樹脂(EP是一種熱固性樹脂,因具有優(yōu)異的粘接性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性等特性,而廣泛應(yīng)用于電子材料的澆注、封裝以及涂料、膠粘劑、復(fù)合材料基體等方面。由于純環(huán)氧樹脂具有高的交聯(lián)結(jié)構(gòu),因而存在質(zhì)脆,耐疲勞性、耐熱性、抗沖擊韌性差等缺點(diǎn),難以滿足工程技術(shù)的要求,使其應(yīng)用受到一定限制,因此對環(huán)氧樹脂的改性工作一直是中外研究的熱門課題。傳統(tǒng)的增韌方法,如用端羧基丁腈橡膠等橡膠彈性體來改性環(huán)氧樹脂,在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)方層,用于鋰離子電池也不可取。L iPF6是適宜的用鹽,12m o l L L iPF6 EC+DM C是理想的電解液1

4、1。電解質(zhì)的穩(wěn)定性也是當(dāng)前研究鋰離子蓄電池的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。另外,提高鋰離子電池的容量、電極循環(huán)壽命、電池的安全性、減小自放電和實(shí)現(xiàn)快充仍是今后鋰離子電池研究的關(guān)鍵技術(shù)。3展望近年來鋰離子電池作為一種新型的高能蓄電池,它的研究和開發(fā)已取得重大進(jìn)展。但由于鋰離子電池是一個(gè)涉及化學(xué)、物理、材料、能源、電子學(xué)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域,研制中還存在許多問題。運(yùn)用傳統(tǒng)的電化學(xué)研究方法結(jié)合現(xiàn)場、非現(xiàn)場的譜學(xué)方法等多種檢測手段,對鋰離子電池體系進(jìn)行評價(jià)、優(yōu)化設(shè)計(jì),將會有力地推動鋰離子電池的研究和應(yīng)用。鋰離子電池將是繼鎳鎘、鎳氫電池之后,在下世紀(jì)相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)市場前景最好,發(fā)展最快的一種二次電池。參考文獻(xiàn)1N ag

5、aura T,Tozaw a K.P rog Batts So l Cells,1990(9:209217 2李春鴻.電池,1996,26(6:2862903M iure K,Yam ada A,et al.E lectroch i m ica A cta,1996,41:249 2564Gao Y,D ahn J R.E lectrochem Soc,1996,143:1001145SaidiM Y,Barker J,et al.E lectroch i m ica A cta,1996,41:199 2046Rougier A,Gravereau P,et al.J E lectroche

6、m Soc,1996,143: 116811757周恒輝,慈云祥等.化學(xué)進(jìn)展,1998,10(1:85948金屬時(shí)評(日,1993(1525:29O hzuku T,U eda A,et al.E lectroch i m ica A cta,1993,38:1159 116710任學(xué)佑.電池,1996,26(1:384011M ain Top ics.Currend T rends in L i2I on Battery,T echno Japan, 1994,27(3:5860收稿日期:1999201226時(shí)最高。并對不同聚合物組成對IPN性能的影響進(jìn)行了考察,認(rèn)為雙酚A型環(huán)氧樹脂形成的E

7、P PU R IPN性能最佳,其熱穩(wěn)定性比EP和PU R都高。臺灣大學(xué)K1N1H sieh等人19研究了PU R與EP的接枝互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物,PU R可進(jìn)入EP的和過渡區(qū),當(dāng)PU R進(jìn)入?yún)^(qū)時(shí),接枝IPN拉伸強(qiáng)度最大,若過量PU R進(jìn)入?yún)^(qū)和區(qū)時(shí),IPN s的拉伸強(qiáng)度反而下降。A1Shah等人20合成了聚(環(huán)氧2氨基甲酸乙酯2丙烯酸IPN涂層,涂層抗腐蝕性好,拉伸強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度很高。而且發(fā)現(xiàn)只有環(huán)氧當(dāng)量較低的環(huán)氧預(yù)聚物形成的IPN性能較好。聞荻江等21用同步法合成聚丙烯酸正丁酯 環(huán)氧樹脂(PnBA EPIPN,與純環(huán)氧樹脂相比,使用不同固化劑,其沖擊強(qiáng)度可提高20%200%,當(dāng)加入10%PnBA時(shí),

8、其彎曲強(qiáng)度和模量都有所提高,而且撓度增加,IPN試件耐熱性能有所下降。固化劑的選擇以及PnBA量的控制是得到最佳IPN性能的影響因素。楊衛(wèi)疆等人22采用優(yōu)化工藝合成環(huán)氧樹脂2丙烯酸酯樹脂的混合物乳液,IPN有助于材料的玻璃化溫度T g和熱分解溫度T d的提高。馮青等人23分別用丙烯酸酯封端的聚硫橡膠(A cry2L P和環(huán)氧封端的聚硫橡膠(EP2L P與雙酚A環(huán)氧樹脂(EP251合成互穿網(wǎng)絡(luò)和共聚網(wǎng)絡(luò)聚合物,這兩種體系都具有低溫柔順性和良好的力學(xué)性能。陳麒等24以雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂和雙酚A為聚合單體,制備高分子量苯氧樹脂,10%的苯氧樹脂加入E244中,固化試樣沖擊強(qiáng)度提高6312%,T g提高

9、32%。SE M分析,增韌的苯氧樹脂連續(xù)貫穿于環(huán)氧樹脂的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,由于這種串結(jié)的結(jié)果,導(dǎo)致其體系受到?jīng)_擊時(shí)斷裂形變提高,從而使其韌性增加。212IPN增韌機(jī)理IPN是由兩種或兩種以上交聯(lián)網(wǎng)狀聚合物相互貫穿,纏結(jié)形成的聚合物混合物,其特點(diǎn)是一種材料無規(guī)則地貫穿到另一種材料中去,起著“強(qiáng)迫包容”和“協(xié)同效應(yīng)”的作用6。影響IPN性能的主要因素有網(wǎng)絡(luò)的互穿程度、組分比、交聯(lián)程度,全互穿IPN明顯高于半互穿IPN的性能1。IPN的橡膠相組分過大,抗拉強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度、抗彎曲強(qiáng)度都急劇降低,增韌效果也差。適當(dāng)?shù)慕宦?lián)都可獲得最佳力學(xué)性能,不但韌性大幅度提高,而且抗張強(qiáng)度也有所提高。但交聯(lián)含量過高,對提高

10、固化物韌性不利,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)鏈太短,不利于外力作用下的應(yīng)變,吸收沖擊能減小。3熱致性液晶聚合物增韌環(huán)氧樹脂311熱致性液晶聚合物增韌改性方法液晶聚合物(L CP中都含有大量的剛性介晶單元和一定量的柔性間隔段,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它的優(yōu)異性能,它比一般聚合物具有更高的物理力學(xué)性能和耐熱性1。它的拉伸強(qiáng)度可達(dá)200M Pa以上,比PET、PC高3倍,比PE高6倍,其模量達(dá)20 GPa以上,比PE高20倍,比PC、PEK高815倍。L CP還有另一個(gè)重要特點(diǎn),它在加工過程中受到剪切力作用具有形成纖維狀結(jié)構(gòu)的特性,因而能產(chǎn)生高度自增強(qiáng)作用。因此,當(dāng)用熱致性液晶聚合物(TL CP和環(huán)氧樹脂進(jìn)行共混改性時(shí),在提高

11、韌性的同時(shí),彎曲模量保持不變,T g還略有升高,固化物為兩相結(jié)構(gòu)。L CP以原纖形式分散于環(huán)氧基體中,在應(yīng)力作用下提高了材料的韌性。L CP和熱塑性工程塑料相比,用量僅為其25%30%,卻可達(dá)到同樣的增韌效果。梁偉榮等25采用熱致性液晶聚合物KU9221增韌E251,E251樹脂中加入2%4%的KU9221時(shí),其固化物沖擊強(qiáng)度提高兩倍左右,并可使彈性模量和耐熱性提高。Garfagna等人26用2%的TL CP來改性環(huán)氧樹脂,其斷裂韌性提高20%,并且在一定范圍內(nèi)隨著TL CP的含量增加,材料韌性急劇增加。姚康德等11發(fā)現(xiàn),環(huán)氧樹脂中含有少量L CP 如聚(對羥基苯甲酸酯2共2對苯二甲酸乙二醇酯

12、作為分散相,可大幅度改善固化物T g附近的伸長率。此時(shí)L CP在固化物中呈微相分散,類似于分子復(fù)合材料的增強(qiáng)效應(yīng)。利用液晶環(huán)氧樹脂對普通環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性也是實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂高性能化的一個(gè)可行途徑27,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。李孝波等28先以苯酚和環(huán)氧氯丙烷為主要原料制得液晶單官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(M EP,在120下使之與E244環(huán)氧樹脂、二苯砜二胺反應(yīng)制得側(cè)鏈液晶環(huán)氧樹脂(SCEP,在150 4h+ 200 8h下即可制得其固化物。M EP、SCEP及其固化物均有較好的液晶特征,SCEP有較高的強(qiáng)度和韌性。隨著研究的進(jìn)展,熱致性液晶高聚物增韌環(huán)氧樹脂作為一種新的技術(shù),有著廣闊的前景和內(nèi)在潛力。312熱致性

13、液晶聚合物增韌機(jī)理TL CP增韌環(huán)氧樹脂的機(jī)理主要是裂紋釘錨作用機(jī)制29。TL CP作為第二相(剛性與基體接近,本身又有一定的韌性和較高的斷裂伸長率,第二相體積分?jǐn)?shù)適當(dāng),就可以發(fā)生裂紋釘錨增韌作用,即TL CP顆粒對裂紋擴(kuò)展具有約束閉合作用,它橫架在斷裂面上,從而阻止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,像一座橋?qū)⒘鸭y的兩邊聯(lián)接起來,同時(shí),橋聯(lián)力還使兩者連接處的裂紋起釘錨作用。少量TL CP原纖存在可以阻止裂縫,提高脆性基體的韌性,而不降低材料的耐熱性和剛度。4剛性高分子改性環(huán)氧樹脂采用原位聚合技術(shù)使初生態(tài)剛性高分子均勻分散于剛性樹脂基體中,得到準(zhǔn)分子水平上的復(fù)合增韌是探索改性脆性高聚物得到高強(qiáng)度和高韌性聚合物的一

14、種新途徑。張影等30研究了原位聚合聚對苯甲酰胺(PNM對環(huán)氧樹脂和粒子填充環(huán)氧樹脂的改性作用,加入5%左右的PNM,環(huán)氧樹脂拉伸強(qiáng)度比純環(huán)氧樹脂的50191M Pa和粒子填充(30p h r環(huán)氧樹脂的69121M Pa,分別提高到94125M Pa和91185M Pa;斷裂韌性從純環(huán)氧樹脂的0183M Pam12和粒子填充環(huán)氧樹脂的0172M Pam12,分別提高到1186M Pam12和1198M Pam12,而其它性能也有不同程度的改善。關(guān)于液晶聚合物原位聚合改性環(huán)氧樹脂的研究也有報(bào)道。原位增韌是通過兩階段反應(yīng),使在交聯(lián)后形成分子量呈雙峰分布的熱固性樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),這種方法制得樹脂韌性可以是

15、常規(guī)樹脂韌性的210倍。其增韌機(jī)理可能是由于形成的固化物交聯(lián)網(wǎng)的不均一性,從而形成了微觀上的非均勻連續(xù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的29。這種結(jié)構(gòu)從力學(xué)上講有利于材料產(chǎn)生塑性變形,所以具有較好的韌性。5核殼結(jié)構(gòu)聚合物增韌環(huán)氧樹脂核殼結(jié)構(gòu)聚合物(Co re2shell L atex Po lym er, CSL P是指由兩種或兩種以上單體通過乳液聚合而獲得一類聚合物復(fù)合粒子。粒子的內(nèi)部和外部分別富集不同成分,顯示出特殊的雙層或者多層結(jié)構(gòu),核與殼分別具有不同功能,通過控制粒子尺寸及改變CSL P組成,改性環(huán)氧樹脂,可以獲得顯著增韌效果。與傳統(tǒng)橡膠增韌方法相比,不容性的CSL P與環(huán)氧樹脂共混,在取得好的效果同時(shí),T

16、 g基本保持不變,而利用相容性的CSL P則可獲得更好的結(jié)果31。用核殼聚合物改性環(huán)氧樹脂粘合劑能減少內(nèi)應(yīng)力,提高粘結(jié)強(qiáng)度和沖擊性。張明耀等32研究Pn2 BA PMM A核殼結(jié)構(gòu)增韌劑對環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能的影響,沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加入30份增韌劑后,環(huán)氧樹脂的沖擊強(qiáng)度有顯著提高,斷裂方式由脆性斷裂轉(zhuǎn)為韌性斷裂。對于酸酐固化體系,沖擊強(qiáng)度提高約32倍,超過AB S等工程塑料,對于M oca固化體系,沖擊強(qiáng)度提高近7倍。中村吉仲等33對比了就地聚合PBA2P(BA2IG0121m的橡膠粒子分散體以及用晶種乳液聚合制成的PBA PMM A,P (BA2IG P(MM A2IG橡膠粒子分散體分別在環(huán)

17、氧樹脂體系中的內(nèi)應(yīng)力減低效果。發(fā)現(xiàn)前者固化產(chǎn)物T g下降了,而后者T g完全沒有影響。SE M觀察,前者形成了IPN結(jié)構(gòu),而后者僅僅是粒子界面附近形成IPN,同時(shí)后者制成的粘合劑的性能有了明顯的提高。就地聚合獲得的第一代丙烯酸橡膠粒子其核殼結(jié)構(gòu)基本上是均一的,它們作為結(jié)構(gòu)膠,其剝離強(qiáng)度、沖擊性能還不很好。晶種核殼聚丙烯酸橡膠粒子是第二代產(chǎn)品,其薄殼部分具有絮凝性,核部分擔(dān)負(fù)著增強(qiáng)韌性作用。研究中發(fā)現(xiàn),后者環(huán)氧樹脂固化后核部分的丙烯酸橡膠粒子呈微分散型,因此抗沖擊性、剝離強(qiáng)度較高。6結(jié)束語隨著電氣、電子材料及其復(fù)合材料的飛速發(fā)展,對環(huán)氧樹脂的特性要求也越來越高,環(huán)氧樹脂的改性研究使環(huán)氧樹脂在性能

18、優(yōu)化、應(yīng)用方面產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,環(huán)氧樹脂正由通用型產(chǎn)品向著高功能性、高附加值產(chǎn)品系列的方向轉(zhuǎn)化。這種發(fā)展趨勢使得對其增韌機(jī)理的研究日益深入,增韌機(jī)理的研究對于尋找新的增韌方法提供了理論依據(jù),因此可以預(yù)測新的增韌方法及增韌劑將會不斷出現(xiàn)。參考文獻(xiàn)1封樸.聚合物合金.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,19972H edrick J H,Yilgo r I.Po lym Bull,1985,13:2013H edrick J L,L ew is D A.Po lym P rep Am Chem Soc D iv Po lym Chem,1988,29:3634Fu Z,Sun Y.Po lym P rep Am

19、Chem Soc D iv Po lym Chem, 1985,26:2635Yam anaka K,Inoue T.Po lym er,1989,30:6626吳金坤,黃郁琴.化工新型材料,1997(10:37梁偉榮等.熱固性樹脂,1997,4:128Cecere J A,M cGrath J E.Po lym P rep r,1986,27:299面都取得了較大成果,但是,這種改性的結(jié)果常常是沖擊強(qiáng)度得到顯著提高,而相應(yīng)固化物的耐熱性和模量隨之下降,因而往往不盡人意。近年來國內(nèi)外學(xué)者致力于研究一些新的改性方法,如用耐熱的熱塑性工程塑料和環(huán)氧樹脂共混;使彈性體和環(huán)氧樹脂形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(I

20、PN體系;用熱致液晶聚合物對環(huán)氧樹脂增韌改性;用剛性高分子原位聚合增韌環(huán)氧樹脂等。這些方法既可使環(huán)氧樹脂的韌性得到提高,同時(shí)又使其耐熱性、模量不降低,甚至還略有升高。本文擬就近年來環(huán)氧樹脂增韌改性的新方法及其機(jī)理作一介紹。1熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂111熱塑性樹脂增韌方法采用熱塑性樹脂改性環(huán)氧樹脂,其研究始于80年代。使用較多的有聚砜醚(PES、聚砜(PSF、聚酰亞胺醚(PE I、聚酮醚(PEK、聚苯醚(PPO等熱塑性工程塑料,人們發(fā)現(xiàn)它們對環(huán)氧樹脂的改性效果顯著。這些熱塑性樹脂不僅具有較好的韌性,而且模量和耐熱性較高,作為增韌劑加入到環(huán)氧樹脂中同樣能形成顆粒分散相,它們的加入使環(huán)氧樹脂的韌性得

21、到提高,而且不影響環(huán)氧固化物的模量和耐熱性1。起初用PES改性效果不明顯,后來實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩端帶有活性反應(yīng)基團(tuán)的PES對環(huán)氧樹脂改性效果顯著,如苯酚、羥基封端的PES可使韌性提高100%2,另外雙氨基封端、雙羥基封端的PES也是有效的改性劑3,4。環(huán)氧基封端的PES由于環(huán)氧基體能促進(jìn)相間滲透,因而也提高了雙酚A環(huán)氧樹脂(D GEBA的韌性5。PES改性的A g280 E251,A g280 E251的混合體系中兩種固化反應(yīng)有協(xié)同效應(yīng)6以二氨基二苯砜(DD S為固化劑,PES增韌環(huán)氧樹脂,隨固化反應(yīng)的進(jìn)行可形成半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分相后的PES顆粒受到外場力作用產(chǎn)生自身變形(冷拉現(xiàn)象而吸收了大量能量,使

22、體系韌性提高7。用PSF改性D GEBA,DD S為固化劑,結(jié)果顯示PSF分子量愈大、所占比重愈大,樹脂獲得的韌性越大8,9。掃描電鏡顯示,PSF含量增大時(shí),微相結(jié)構(gòu)從典型的微粒分散態(tài)轉(zhuǎn)為連續(xù)相,同時(shí)韌性增強(qiáng)10。Shell公司開發(fā)了用熱塑性樹脂混合物改性的EP,改性劑用的是聚砜(U del P1700和聚酰亞胺醚(U ltem1000的混合物,改性后的EP用新型芳香二胺固化后,T g很高,吸水率降低,耐濕熱性能有很大改善11。在研究PE I改性環(huán)氧樹脂中,發(fā)現(xiàn)PE I對多官能團(tuán)的環(huán)氧樹脂的改性效果顯著12,13,其韌性提高隨PE I含量增加呈良好的線性關(guān)系14。聚酮醚(PEK的改性效果也令人

23、滿意,幾種氨基封端的聚芳基酮醚改性環(huán)氧樹脂,其韌性提高許多,而幾乎不損失模量15。用芳香族聚酯改性環(huán)氧樹脂也屢見報(bào)道,雙酚A環(huán)氧樹脂Ep iko te828隨改性用的聚酯樹脂分子量的增大,基本上破壞韌性值在增大,但分子量大到一定程度反而會下降。聚1,42丁二醇的分子量為1 000時(shí),制得的PEE聚酯,添加量僅5%就可使Ep iko te828體系的伸長率提高50%,拉伸強(qiáng)度提高25%16。112熱塑性樹脂增韌機(jī)理熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂的機(jī)理和橡膠增韌環(huán)氧樹脂的機(jī)理沒有實(shí)質(zhì)性差別,一般仍可用孔洞剪切屈服理論或顆粒撕裂吸收能量理論。但是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂時(shí),基體對增韌效果影響較小

24、,而分散相熱塑性樹脂顆粒對增韌的貢獻(xiàn)起著主導(dǎo)作用。孫以實(shí)等人提出下述橋聯(lián)約束效應(yīng)和裂紋釘錨效應(yīng)17。(1橋聯(lián)約束效應(yīng)與彈性體不同,熱塑性樹脂常具有與環(huán)氧基體相當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ亢瓦h(yuǎn)大于基體的斷裂伸長率,這使得橋聯(lián)在已開裂脆性環(huán)氧基體表面的延性熱塑性顆粒對裂紋擴(kuò)展起約束閉合作用。(2裂紋釘錨效應(yīng)顆粒橋聯(lián)不僅對裂紋前緣的整體推進(jìn)起約束限制作用,分布的橋聯(lián)力還對橋聯(lián)點(diǎn)處的裂紋起釘錨作用,從而使裂紋前緣呈波浪形的弓出狀。2使環(huán)氧樹脂形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPN211IPN增韌改性方法國內(nèi)外對環(huán)氧樹脂的互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物體系進(jìn)行了大量的研究,其中包括:環(huán)氧樹脂2丙烯酸酯體系、環(huán)氧樹脂2聚氨酯體系、環(huán)氧樹脂2酚醛樹脂

25、體系和環(huán)氧樹脂2聚苯硫醚體系等18,增韌效果滿意。主要表現(xiàn)在環(huán)氧樹脂增韌后,不但抗沖擊強(qiáng)度提高,而且抗拉強(qiáng)度不降低或略有提高,這是一般增韌技術(shù)無法做到的。于浩等18對同步法制造的環(huán)氧樹脂 聚氨酯(EP PU RIPN進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)EP PU R配比(質(zhì)量比在90 10時(shí),IPN體系剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)極大值,耐沖擊強(qiáng)度在質(zhì)量比EP PU R=95 5新一代無磷洗衣粉助洗劑層狀結(jié)晶二硅酸鈉周明義喬輝焦翠云(北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,100029摘要介紹了新一代無磷洗滌劑助洗劑層狀結(jié)晶二硅酸鈉的性能,它是目前傳統(tǒng)洗滌劑助洗劑三聚磷酸鈉的唯一取代產(chǎn)品。關(guān)鍵詞無磷洗滌劑,層狀結(jié)晶,二硅酸鈉A

26、 new type bu ilder for phospha te-free detergen t:Layered crysta l sod iu m d isil ica teZ hou M ingy i,Q iao H u i,J iao Cu iy un(Beijing U niversity of Chem ical T echno logy,100029AbstractT he perfo r m ance of layered crystal sodium disilicate,a new type builder fo r pho sphate2free deter2 gent,

27、is introduced.It is a unique substitute fo r sodium po lypho sphate in traditi onal detergent builder.Key wordspho sphate2free detergent,layered crystal,sodium disilicate洗滌劑是大量應(yīng)用的日化產(chǎn)品,據(jù)有關(guān)資料介紹,我國洗衣粉的年產(chǎn)量已達(dá)到300萬t1,其中95%是采用三聚磷酸鈉為助洗劑的含磷洗衣粉。洗衣粉是江河湖泊磷污染的主要來源,控制或改用無磷洗衣粉是解決生活污水磷負(fù)荷的重要途徑。那么,用什么來替代三聚磷酸鈉助洗劑呢?目前主要采用偏硅酸鈉和4A沸石。但實(shí)用證明,它們都不能同時(shí)滿足助洗劑的三大功能,即軟化水、以穩(wěn)定的pH值為洗衣粉提供必要的堿性并表現(xiàn)出良好的抗再沉降能力。新一代無磷洗衣粉助洗劑層狀結(jié)晶二硅酸鈉(以下簡稱層硅能達(dá)到助洗劑的三項(xiàng)要求,是目前唯一能全面替代三聚磷酸鈉助洗劑的產(chǎn)品。德國赫司特公司于80年代建成了年產(chǎn)2500t的試驗(yàn)裝置,并以商品名SKS26在西歐和日本試銷,取得成功后,于1994年建設(shè)了第一套年產(chǎn)5萬t的層狀結(jié)晶硅酸鈉助洗劑生產(chǎn)裝置。筆者于1997年4月研制成功了高純度的層狀結(jié)晶硅酸鈉2,1998年10月開發(fā)成功年產(chǎn)500t層硅的擴(kuò)大試驗(yàn)裝置。經(jīng)檢測,產(chǎn)品各項(xiàng)性能均達(dá)到國9H ed