山東埃爾派 | 點擊(ji)量:0次 | 2020-04-20
納米硫酸鋇表面改性方法有哪些
納米(mi)硫(liu)酸鋇是(shi)一種新型的(de)無機材料,具(ju)有高活性(xing)(xing)、高比(bi)表面(mian)積和良(liang)好的(de)分散性(xing)(xing),因而(er)被(bei)廣泛應用于眾多領域。但納米(mi)硫(liu)酸鋇親水(shui)疏油,表面(mian)活性(xing)(xing)較高,與聚(ju)合物(wu)基體之(zhi)間存在很大(da)的(de)極(ji)(ji)性(xing)(xing)差異(yi),在聚(ju)合物(wu)中或(huo)相(xiang)鄰顆粒間都極(ji)(ji)易發生團聚(ju)或(huo)結塊,分散性(xing)(xing)差。
為改(gai)善(shan)硫酸(suan)鋇在聚(ju)合物中(zhong)的分(fen)散(san)性(xing)(xing),提高納米(mi)硫酸(suan)鋇在復(fu)合材(cai)料中(zhong)的綜(zong)合性(xing)(xing)能,需要對納米(mi)硫酸(suan)鋇進(jin)行表面改(gai)性(xing)(xing)。
偶聯劑改性
偶聯劑可以將(jiang)親無機(ji)(ji)物的基團和親有機(ji)(ji)物的基團連接起(qi)來,從而使無機(ji)(ji)物與(yu)有機(ji)(ji)物之間的界面作用增強。
硅烷(wan)(wan)類(lei)是目前(qian)應用(yong)較多(duo)、用(yong)量較大的(de)偶聯劑(ji),用(yong)于表(biao)面(mian)具有(you)羥基的(de)無機(ji)納(na)米粒子十分(fen)有(you)效(xiao)。一般的(de)硅烷(wan)(wan)偶聯劑(ji)與(yu)硫酸鋇(bei)表(biao)面(mian)結合力不強,較為有(you)效(xiao)的(de)是多(duo)組分(fen)偶聯劑(ji),可使納(na)米硫酸鋇(bei)表(biao)面(mian)硅烷(wan)(wan)化,但(dan)成(cheng)本高,使用(yong)復雜(za)。
鈦酸酯可與納(na)米硫酸鋇表(biao)面(mian)的自由質(zhi)(zhi)子形成(cheng)化學鍵,在其(qi)表(biao)面(mian)形成(cheng)有機膜,使表(biao)面(mian)性質(zhi)(zhi)發生改(gai)變(bian),因此對(dui)于大(da)多數無機粒子都有較好的改(gai)性效(xiao)果。但其(qi)價(jia)格較貴,并有危害人體(ti)健康的成(cheng)分(fen)存在,導(dao)致對(dui)它(ta)的應用越(yue)來越(yue)少。
鋁酸酯偶聯劑分子中易(yi)水解的烷氧基可與硫(liu)酸鋇表面的自由(you)質(zhi)子發生化學反應,生成單分子膜,形成不(bu)可逆的Al-O鍵,從而改(gai)善產品性能。
沉淀反應改性
沉淀(dian)反(fan)應改性(xing)法(fa)是將改性(xing)劑(ji)加入反(fan)應中,通過化學沉淀(dian)反(fan)應使其在(zai)硫酸鋇表面形(xing)成一層包覆(fu)膜(mo),不同的(de)改性(xing)劑(ji)和沉淀(dian)劑(ji)制備(bei)出的(de)粒徑、形(xing)貌也不同。
該方(fang)法(fa)生產(chan)成本較(jiao)低,操作(zuo)簡便,沉淀條件容(rong)易(yi)控(kong)制,是常用的(de)對顆粒表(biao)面進行改性的(de)方(fang)法(fa)之一。
無機物包覆改性
無機物包覆(fu)改(gai)(gai)性(xing)通常(chang)選用氧(yang)化(hua)(hua)鋅、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硅、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)鈦等金屬氧(yang)化(hua)(hua)物作(zuo)為(wei)改(gai)(gai)性(xing)劑,通過物理作(zuo)用或范(fan)德華力在顆粒表面(mian)(mian)形成包覆(fu)膜,但(dan)不與其表面(mian)(mian)發生其他反應。
表面活性劑改性
表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑分子(zi)一(yi)端為(wei)長鏈烷(wan)基(ji),能(neng)夠(gou)在聚合物基(ji)體中均勻(yun)分散,另一(yi)端為(wei)極(ji)性(xing)親水基(ji)團,可(ke)與硫酸(suan)鋇表(biao)面(mian)(mian)發生物理吸(xi)附或化學反應。表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑種(zhong)類(lei)多、成本低、產量大,不同種(zhong)類(lei)的(de)表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑可(ke)以合成不同性(xing)能(neng)的(de)產品。
脂肪酸(鹽(yan))是較為常用(yong)且價格低廉的(de)表面(mian)改性劑,改性后(hou)的(de)納(na)米硫(liu)酸鋇(bei)在(zai)聚合(he)物(wu)中有較好(hao)的(de)分散(san)性和親和性。改性后(hou)的(de)納(na)米硫(liu)酸鋇(bei)由(you)于表面(mian)張力在(zai)水中不易沉淀,因(yin)此活化(hua)度可以用(yong)來反(fan)映表面(mian)改性效果(guo)的(de)好(hao)壞。
復合改性劑改性
復(fu)合改性劑是由兩種或(huo)兩種以上的(de)單一改性劑組合而成的(de)復(fu)合配(pei)方(fang),如棕櫚酸(suan)鈉(na)/硬脂酸(suan)鈉(na)、硬脂酸(suan)鈉(na)/硫(liu)酸(suan)鋅、硬脂酸(suan)鈉(na)/十二烷基磺酸(suan)鈉(na)/烯(xi)丙醇聚氧乙烯(xi)醚等復(fu)合型改性劑。
對納米硫酸(suan)鋇進行改(gai)性時,選(xuan)擇復合型改(gai)性劑可充分發揮每(mei)種改(gai)性劑自身的(de)優勢(shi),使改(gai)性效(xiao)果更(geng)好,滿足專業化、功能化的(de)需(xu)求。
硫(liu)酸鋇表面包(bao)覆后(hou)能夠阻止納(na)米粒子氧化、晶體長大、腐(fu)蝕和團聚,可改善納(na)米硫(liu)酸鋇的表面性(xing)(xing)(xing)能,提高其(qi)表面活性(xing)(xing)(xing)點,擴展(zhan)其(qi)應用范圍(wei),但(dan)包(bao)覆的均勻性(xing)(xing)(xing)、包(bao)覆強度(du)不易控制等是實際(ji)操作中要解決的問題。
資料來源:《陳煥章,孫朝利,張悅等.納米硫酸鋇改性(xing)及其應用的研(yan)究(jiu)進展[J].無(wu)機鹽工業,2019,51(11):6-12》
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