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            硬脂酸鈉對輕質碳酸鈣改性的影響

            時間 : 2022-03-18 瀏覽量 : -

            碳酸鈣表層具有強親水性-OH,堿性,是一種親水粉,聚合物分散不均勻分布,必須改性表層,降低表面能,增加表面活性基團,提高聚合物界面的濕度和聚合物的相互作用,輕質碳酸鈣由于粒徑小,表層高,分子間力、靜電、氫鍵、氧橋容易聚集,作為填料,影響實際使用效果;
            聚合物的物理性能受活化度的高低的影響,而活化度的高低,除了與改性劑有關,關鍵點還在于碳酸鈣顆粒是否真正分散。因此,碳酸鈣的分散程度、改性效果的好壞,直接影響到其使用價值和應用領域。
            1、干法硬脂酸改性常用藥劑及加工工藝
            干法改性工藝流程是把輕質碳酸鈣粉末放入高速混合機,再投入表層改性劑,借助混合機作用和一定的溫度使改性劑均勻分布的吸附劑于碳酸鈣顆粒的表層,達到改性效果。
            干法改性加工工藝的核心技術標準為:快速的混和以利于偶聯劑均勻分布的包復于碳酸鈣顆粒表層,適合的溫度以利于反應和吸附劑的開展,輕質碳酸鈣干躁不水分含量以防偶聯劑先與水反應,而不是和碳酸鈣表層的-OH反應,影響改性效果。
            表層改性劑一般為偶聯劑,偶聯劑對碳酸鈣開展表層改性,是利用偶聯劑一端的基團可以與碳酸鈣的表層發生反應,形成強有力的化學鍵合,而偶聯劑的另一端可以與有機高分子發生某種化學反應或機械纏繞,從而把碳酸鈣和有機高分子兩種性質差異極大的材料緊密結合起來?,F階段市場上偶聯劑主要有鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、硼酸酯偶聯劑和磷酸酯偶聯劑等。
            干法改性加工工藝加工過程簡單,生產設備投資和生產成本較低,出料后可直接開展包裝,但與濕法比較,活化度欠佳,且很難對一次粒徑的碳酸鈣顆粒開展均勻分布的表層包復,因此,干法活化加工工藝現階段比較適用于填料級的碳酸鈣改性處理,用作功能性納米碳酸鈣也有待繼續改善
            3、輕質碳酸鈣改性效果評價
            改性輕質碳酸鈣效果的評價大致可以分為兩大類:直接法和間接法。間接法是指將改性碳酸鈣填料與應用體系,測定應用體系的應用性能。直接法是指測定改性碳酸鈣的表層物理化學性質,如活化度、比表面積、吸油值、包復量和表層結構、形貌等。
            (1)活化度
            無機填料一般相對密度較大,而且表層親水,在水中自然沉降,而經表層改性處理的無機填料,表層由親水變為憎水。這種憎水的細小顆粒,由于巨大的表面張力,在水中漂浮不沉。依據這種狀況,明確提出活化度的基本概念,用ω表達。
            ω=樣品中漂浮部分的重量(g)/樣品總重量(g)
            ω從0-100%的變化過程,

            體現出改性碳酸鈣表層活化程度上從小到大。
            測試標準按下列方法步驟,稱量約5g試樣,精確至0.01g,250ml分液漏斗中,加200ml水,以120次/min的的速度來回振搖1min,小心輕放于漏斗架子上,靜置20-30min,待顯著分層次后一次性地將下沉碳酸鈣放進預先于105±5℃下恒重的(精確至0.001g)玻璃砂坩堝中,抽濾除水,置于恒溫干燥箱中,于105±5℃下干燥至恒重,精確至0.001g。
            (2)比表面積
            表層改性操作過程除去能持續改善活性,也可以有效地防止第二次團聚。未改性納米碳酸鈣粒子中間易產生硬團聚,比表面積較小。表層改性后,碳酸鈣粒子團聚現象得到很大持續改善,比表面積顯著增加。比表面積越大,表明粒子的分散性和分散化程度上越好。這是因為改性納米碳酸鈣粒子表層包覆了一層改性劑,表面能降低,促使粒子處在比較穩定的狀態。即使某些粒子團聚在一塊,其二者之間的團聚也是軟團聚,這類團聚比較容易打開。
            (3)吸油值
            吸油值與碳酸鈣顆粒的大小、分散化,凝結程度上、比表面積及其顆粒的表層相關相關。吸油值是影響到改性碳酸鈣的具體運用的重要相關,尤其是針對油漆涂料、塑料、印刷油墨制造行業。假如吸油值比較大,運用于油漆涂料、印刷油墨制造行業會使粘稠度增加,運用于塑料行業會增加增塑劑的消耗量,因而吸油值宜低。






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