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粉體的活化指數!

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-03-10  來源:中國粉體技術網  瀏覽次數:267
核心提示:對于旨在提高無機填料或顏料與高聚物基料相容性或表面疏水性的表面改性,可采用“活化指數 ”來檢測和表征表面改性的效果。
粉體的活化指數!

1、活化指數是什么?

    對于旨在提高無機填料或顏料與高聚物基料相容性或表面疏水性的表面改性,可采用“活化指數 ”來檢測和表征表面改性的效果。

    無機填料或顏料粉體一般相對密度較大,而且表面呈極性狀態,在水中自然沉降。而有機表面改性劑是非水溶性的表面活化劑或偶聯劑,因此,經表面改性處理后的無機粉體,表面由極性變為非極性,對水呈現出較強的非潤濕性。這種非潤濕性的細小顆粒,在水中由于巨大的表面張力,使其如同油膜一樣漂浮不沉。根據這一現象,提出“活化指數”的概念,用H表示,其含義用下式表示:

    由上式可見,未經表面活化處理的無機粉體,H=0;活化處理最徹底時,H=1.0;H由0~1.0的變化過程,可反映出粉體表面活化程度由小至大,也即表面有機處理效果好壞的程度。

2、活化指數的影響因素:

    在無機填料或顏料的有機表面改性工藝中,表面改性劑的品種和用量對填料體系的性能有顯著影響。表面改性劑的用量可參考“活化指數”來確定。所謂最佳用量即表面改性劑在填料或顏料顆粒表面上,覆蓋單分子層的用量,大于此用量,則將形成多層物理吸附的界面薄弱層,從而引起填充物強度下降;低于最佳用量,則填料顆粒表面處理不完全,反映在“活化指數”H的變化曲線中,隨著表面改性劑用量的增加,開始階段H呈上升趨勢,H由0升至1.0然后不再變化,如圖所示。曲線中a點所對應的橫坐標的A點,即是表面改性劑在無機填料或顏料表面形成單分子覆蓋層的用量,可作為表面改性劑的最佳用量,但在實際處理中,應略低于該用量。
表面改性劑用量與活化指數H的關系
    因此,活化指數可作為表面改性后活性無機填料的一項質量評價指標,為用有機表面改性劑處理無機填料或顏料提供了一種快捷、實用的產品質量檢驗方法。有些應用行業對粉體的活化指數提出了明確的指標要求,例如,化工行業規定活性輕鈣的活化指數要大于90%,一些塑料制品廠家要求活性重鈣的活化指數大于95%。

3、活化指數的測定方法

    活化指數的一般測定方法是,稱取一定量表面改性后的粉體樣品,置于盛有一定容積純凈水的燒杯中,以一定轉速攪拌1~2min;然后靜置,等溶液澄清后,刮去水溶液表面的粉體物料,并將沉入燒杯底的粉體物料過濾、烘干、稱重。然后根據下式計算活化指數,即:


    以上講的是在水相中表面改性粉體的“活化指數”進行測定,也可在有機溶劑相,如液體石蠟、煤油等中測定改性粉體的“活化指數”。
 
    應當指出,活化指數不能作為粉體表面改性產品的唯一質量指標。一方面,用不同的表面改性劑改性后,活化指數可能不同,但絕不意味著,活化指數越高,表面改性效果就越好,應該結合其他指標,如吸附類型、與高聚物基料的作用以及應用性能指標來綜合考慮,例如對于煅燒高嶺土,用硬脂酸進行表面改性后其活化指數一般來說要高于硅烷偶聯劑,但對煅燒高嶺土應用性能的改善遠不如硅烷偶聯劑,因為硅烷偶聯劑與高嶺土的作用為化學吸附,吸附較牢固,而且分子中還含有與高聚物基料的偶聯作用基團。

 來源:中國粉體技術網 
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