硅灰石作為功能性填料在熱塑性復合材料中具有巨大的應用潛力,可提高機械強度、熱穩定性和阻燃性,從而取代玻璃纖維和滑石等其他常規填料,由于硅灰石作為硅酸鹽礦物的性質,硅灰石表面容易與水的羥基相互作用,從而導致硅灰石不能與非極性聚合物基體完全偶聯。而硅灰石如果經過表面處理能夠達到增強增韌的目的。
1、表面改性方法
?。?)粉體表面有機改性是在無機顆粒表面通過物理吸附、化學吸附或化學反應改變無機顆粒表面性質的方法,其中聚合物或有機化合物作為表面改性劑。根據所用的有機表面改性劑的種類,無機粉體表面有機改性可以分為偶聯劑改性表面活性劑改性、有機硅改性、聚合a物或樹脂改性、不飽和有機酸改性和水溶性高分子改性等。
?。?)無機改性是指通過在一種粉體表面包覆或復合金屬、無機氧化物、氫氧化物等優化粉體材料的性能或賦予粉體材料新功能的方法,這也是無機/無機復合功能粉體材料,即所謂“核殼”型無機復合粉體材料的制備方法,這種復合粉體材料表面包覆或a復合的無機物(金屬、無機氧化物、氫氧化物等)。粉體表面無機包覆改性的方法有多種?,F有方法大致可分為物理法和液相化學法兩種。
?。?)機械力化學改性是利用強烈機械作用有目的性地對激活粉體表面從而一定程度上改變顆粒表面的晶體結構、物理化學性質和化學吸附等
2、表面改性效果表征
粉體改性效果的表征是通過考察改性粉體填充形成的樣品性能,如力學性能便可以直接評價粉體的改性效果,這種表征做法由于結果可靠而被廣泛應用。此外對改性產物進行測量,對比改性前后表面性質的變化,也可以達到預先評價改性結果的目的。
(1)接觸角:接觸角是指在三相交接處(氣、液、固),固、液兩相界面張力與液、氣兩相界面張力的夾角。一般情況下硅灰石在水中的接觸角越大,說明改性效果越好。
?。?)活化指數:無機填料或顏料粉體因為相對密度較大,所以會在水中自然沉降。有機表面改性劑是非水溶性的表面活化劑,因此,無機粉體經表面改性處理后,在表面發生從極性到非極性的變化,會對水表現出較強的非潤濕性。這種細小顆粒具有巨大的表面張力使其在水中漂浮。所以也可以根據活化指數的大小來判斷改性效果的優劣。
?。?)紅外光譜法:對硅灰石的改性效果表征國內應用較多的分析儀器為紅外光譜儀。這是利用分子中化學鍵以及官能團在對應頻率紅外光照射下吸收頻率不同的原理,檢測硅灰石改性前后化學鍵或者官能團是否發生變化。
資料來源:《徐昊.硅灰石粉體表面改性及其機理研究[D].沈陽理工大學,2021.》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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