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硬脂酸钠对轻质碳酸钙改性的影响

时间 : 2022-10-04 浏览量 : -

碳酸钙表层具有强亲水性-OH,碱性,是一种亲水粉,聚合物分散不均匀分布,必须改性表层,降低表面能,增加表面活性基团,提高聚合物界面的湿度和聚合物的相互作用,轻质碳酸钙由于粒径小,表层高,分子间力、静电、氢键、氧桥容易聚集,作为填料,影响实际使用效果;
聚合物的物理性能受活化度的高低的影响,而活化度的高低,除了与改性剂有关,关键点还在于碳酸钙颗粒是否真正分散。因此,碳酸钙的分散程度、改性效果的好坏,直接影响到其使用价值和应用领域。
1、干法硬脂酸改性常用药剂及加工工艺
干法改性工艺流程是把轻质碳酸钙粉末放入高速混合机,再投入表层改性剂,借助混合机作用和一定的温度使改性剂均匀分布的吸附剂于碳酸钙颗粒的表层,达到改性效果。
干法改性加工工艺的核心技术标准为:快速的混和以利于偶联剂均匀分布的包复于碳酸钙颗粒表层,适合的温度以利于反应和吸附剂的开展,轻质碳酸钙干躁不水分含量以防偶联剂先与水反应,而不是和碳酸钙表层的-OH反应,影响改性效果。
表层改性剂一般为偶联剂,偶联剂对碳酸钙开展表层改性,是利用偶联剂一端的基团可以与碳酸钙的表层发生反应,形成强有力的化学键合,而偶联剂的另一端可以与有机高分子发生某种化学反应或机械缠绕,从而把碳酸钙和有机高分子两种性质差异极大的材料紧密结合起来。现阶段市场上偶联剂主要有钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂等。
干法改性加工工艺加工过程简单,生产设备投资和生产成本较低,出料后可直接开展包装,但与湿法比较,活化度欠佳,且很难对一次粒径的碳酸钙颗粒开展均匀分布的表层包复,因此,干法活化加工工艺现阶段比较适用于填料级的碳酸钙改性处理,用作功能性纳米碳酸钙也有待继续改善
3、轻质碳酸钙改性效果评价
改性轻质碳酸钙效果的评价大致可以分为两大类:直接法和间接法。间接法是指将改性碳酸钙填料与应用体系,测定应用体系的应用性能。直接法是指测定改性碳酸钙的表层物理化学性质,如活化度、比表面积、吸油值、包复量和表层结构、形貌等。
(1)活化度
无机填料一般相对密度较大,而且表层亲水,在水中自然沉降,而经表层改性处理的无机填料,表层由亲水变为憎水。这种憎水的细小颗粒,由于巨大的表面张力,在水中漂浮不沉。依据这种状况,明确提出活化度的基本概念,用ω表达。
ω=样品中漂浮部分的重量(g)/样品总重量(g)
ω从0-100%的变化过程,

体现出改性碳酸钙表层活化程度上从小到大。
测试标准按下列方法步骤,称量约5g试样,精确至0.01g,250ml分液漏斗中,加200ml水,以120次/min的的速度来回振摇1min,小心轻放于漏斗架子上,静置20-30min,待显著分层次后一次性地将下沉碳酸钙放进预先于105±5℃下恒重的(精确至0.001g)玻璃砂坩埚中,抽滤除水,置于恒温干燥箱中,于105±5℃下干燥至恒重,精确至0.001g。
(2)比表面积
表层改性操作过程除去能持续改善活性,也可以有效地防止第二次团聚。未改性纳米碳酸钙粒子中间易产生硬团聚,比表面积较小。表层改性后,碳酸钙粒子团聚现象得到很大持续改善,比表面积显著增加。比表面积越大,表明粒子的分散性和分散化程度上越好。这是因为改性纳米碳酸钙粒子表层包覆了一层改性剂,表面能降低,促使粒子处在比较稳定的状态。即使某些粒子团聚在一块,其二者之间的团聚也是软团聚,这类团聚比较容易打开。
(3)吸油值
吸油值与碳酸钙颗粒的大小、分散化,凝结程度上、比表面积及其颗粒的表层相关相关。吸油值是影响到改性碳酸钙的具体运用的重要相关,尤其是针对油漆涂料、塑料、印刷油墨制造行业。假如吸油值比较大,运用于油漆涂料、印刷油墨制造行业会使粘稠度增加,运用于塑料行业会增加增塑剂的消耗量,因而吸油值宜低。






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