在热塑性塑料中加入大量填料，同时保持成品的流动性、物理和机械性能 — 这对任何化合物制造商来说都是一种固有的挑战。

这个问题对于生产比较新的材料 ––  电缆护套无卤阻燃化合物的制造商来说尤其具有现实意义，其结合阻燃性与机械性能的高要求，尤其是弹性。

他们使用无机金属氢氧化物作为填料，其颗粒形状并非球形，这大大降低材料的弹性。

此外，任何填料所含的杂质都会加快材料的 “老化” ––  所以，化合物中的填料量越多，”老化 ” 的速度就越快。

应对上述挑战的办法之一就是使用表面改性的填料，或者换句话说，使用表面处理的填料。

使用有机剂进行预处理 （尤其对天然填料），可使其表面 “失去”原有特性, 亦即:

• 减少吸湿性；
• 抑制杂质与化合物基质的相互作用；
• 改善填料与化合物的兼容性；
• 改善填料颗粒与化合物基质的分布均匀性。

 硬脂酸与其衍生物以及有机官能硅烷是最广泛使用的表面处理剂。

硬脂酸能以低成本提供良好的填料与化合物兼容性，而硅烷，取决于有机官能团，可提供更多的特性，譬如可以同时与化合物进行过氧化物交联或辐射交联。

一般来说，每种添加剂的特点和优势都是众所周知的，因此本研究论文的目的是探讨使用不同性质添加剂组合的优势。

所有的添加剂都在以合成氢氧化铝（以下简称 ATH）为最初开发模型的配方（表 1）中进行了测试，并替换了一半的用量。

第一步，我们研究了替换50%ATH时，用硬脂酸对EcoPiren 3.5进行不同程度表面处理所产生的效果（表 2）。

应用硬脂酸处理可提高化合物的流动性和弹性10-15%。

1%以上的表面处理程度并不会改善物理和机械性能，只会影响化合物的流动性。

虽然硬脂酸的效果很明显（与未处理的配方相比伸长率增加8-10%），但是仍无法接近参考配方的性能水平。

因此，下一步我们研究了其他性质化合物组合的行为：

– 乙烯基三乙氧基硅烷 “Dynasilan VTEO”

– 低聚物乙烯基硅烷 “Dynasilan 6498”

– 环氧硅烷 Dynasilan GLYMO

– 氨基硅烷 Dynasilan AMEO

– 脂肪族醚 “Pevalen” 芳香族醚 “Esterex TM1111”

– 四丙烯基琥珀酸酐 （英文Tetrapropenylsuccinic acid anhydride “）”TPSA”

我们使用初步获得的混合物进行处理 （按 1:1 的比例）。表 3 列出获得的结果。

与硬脂酸相比，所有试验过的混合物都显示出了更高的拉伸强度。

使用 TPSA 和 VTEO 的混合（FT40、FT45）处理显示出了最好的效果。使用这种混合提高了伸长率达 15-20%，而拉伸强度却没有显著的性能损失。

使用这些成分的三重组合能获得额外的优势吗？

这一点在下一步进行了测试。各成分也被按 1:1:1:1 的比例预混合，而不相容的系统没有参加测试。表 4 列出获得的结果。

没有三元混合物的性能优于二元混合物，尽管上一步的最佳成分 Pripol-VTEO-GLYMO 混合在一起也能达到类似的水平。

因此，表面处理可以明显提高天然氢氧化镁的效力，并获得额外的功能特性。

但不得不说，并不是所有矿物阻燃剂的问题都能通过表面处理来解决。