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粉体表面改性剂用于硅酮胶领域中的作用

粉体表面改性剂用于硅酮胶领域中的作用
粉体表面改性剂用于硅酮胶领域中的作用

粉体表面改性剂用于硅酮胶领域中的作用

什么叫碳酸钙?

碳酸钙是一种无味、无色、无刺激的白色粉末,是用途最广的填料之一。碳酸钙呈中性,基本上不溶于水,溶于酸。根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙,轻质碳酸钙和晶体碳酸钙。那么改性碳酸钙用于硅酮胶中起到什么重要的作用呢?

什么叫硅酮胶?

硅酮胶是一种类似软膏,一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体材料。硅酮胶的主要分类为:聚氨酯胶、MS胶、107胶

那么改性后的碳酸钙应用于硅酮胶领域中起到怎样的重要作用呢?下面让我们一起来看看澳达粉体表面改性剂。

澳达粉体表面改性剂AD8058

技术指标

外观:淡黄透明液体;

粘度:13±2mPa.S(25℃);

PH值:7-8;

比重:1.113±0.02g/ml;

溶解性:与水以任意比例混溶

粉体表面改性剂产品特点

1、亲油亲水行业:本品是较低分子量的聚合物,集助磨、降粘、流动、分散、防沉降、增加相容性、光泽度等功能于一体,每个分子有多个双亲基团,部分基团朝无机粉体表面,另一部分朝油性溶液,通过分子间力或氢键与油性溶液产生缔合,耐高温、高压、性能稳定。

2、降低粉体吸油量,使粉体具有亲水亲油特性,与环氧树脂体系、不饱和树脂等体系相容性更好,从而达到工艺生产中低粘度的加工要求。

粉体表面改性剂用法及用量

1、干法改性:将需要改性的粉料倒入高速搅拌机中,用喷头将助剂原液,高压雾化的方式添加到搅拌机中,继续搅拌10-20分钟,直到包覆均匀。也可与其他助剂混用,需先加入本品,再加入其它组分。加入量以粉体固含量计算,加入粉体的0.3%—1%

2、湿法生产:取3份研磨后的浆液,第1份做空白样对比,第2份、第3份各添加0.5%、1%的AD8058作为效果对比,混合均匀,浆料测试分散性,烘干检测成品粉的相关数据效果。根据效果调整精确的添加量,再上机进行测试。

3、大货生产:在反应釜或浆池中添加(具体添加方法,请提前咨询我们技术人员)

粉体表面改性剂改性后的碳酸钙应用到硅酮胶领域中会起到的重要

作用

1.将重钙表面改性,增加与树脂间的相容性,提升硅酮胶的机械性能(拉伸性能、抗断裂性等)

2.节省成本,硅酮胶采购部分的重钙和轻钙混合做,可以降低硅酮胶的生产成本的同时,不降低产品性能。

纳米二氧化硅的表面改性研究

第4期王云芳等:纳米二氧化硅的表面改性研究383SizeofSi02grain(nm) 图1水溶胶中Si05颗粒的大小分布 Fig.1 SizedistributionofSi02graininhydrosol可以看出,所制得的二氧化硅水溶胶中,二氧化硅成纳米状态分布,粒径为50—127rim,其电子显微镜照片如图2所示。另外,从二氧化硅水溶胶的红外光谱(图3(a))可以看出,2900cmd为SiOH的吸收峰;3433emd为吸附的水峰;1216em’1为Si—O—Si的不对称伸缩峰;958cmd为SiOH的伸缩峰;471cmd为O—Si?O的畸变吸收峰,说明纳米二氧化硅表面还有大量羟基,因此它可以和许多有机官能团发生作用。 2.2表面羟基值的测定【l列 采用离心干燥分离、醇洗,反复5次使溶胶中的二氧化硅分离,1000C真空干燥48h,得到纳米二氧化硅粉体,其红外光谱如图3(a)所示。称取该粉体29放入100mL的锥形瓶中,加入0.05mol/L的NaOH溶液80mL,密封搅拌24h。离心分离二氧化硅颗粒后的溶液体积为C毫升(一80mL),从分离的C毫升溶液中量取10mL,用A毫升0.05moL/L的HCl溶液滴定至中性,剩余溶液(C一10mL)用同样的方法滴定至中性所用HCl溶液为B毫升,根据下式可计算出单位重量二氧化硅颗粒表面的羟基含量(x)u引。 茗:盟笔华≈7.8mmol/g 茗2——广2Lg 上式中,A一中和分离溶液10mL所消耗0.05moL/LHCl溶液的体积数;B一滴定剩余溶液(约70mL)至中性所用0.05mol/LHCI溶液的体积数;w一纳米二氧化硅粉体的克重数。 2.3纳米二氧化硅的表面改性及分析 配制2.0wt%纳米二氧化硅水溶胶100mL,并用冰醋酸调节溶液的pH=3.5—4.5,随后加入 图2改性前纳米Si02粒子的TEM图片 Fig.2TEMphotographsofnano—silica particlesbeforemodification 400¥0012001600200024002800320036004000 Wavcntunber“gnrl 图3si02(a),cr,rMS(b)和 GPTMS改性Si02(c)的红外光谱 Fig.3FTIRgpl圮-q:raof(a)silica,(b)CPa'MS and(c)CPTMS—modifiedsilica 2mL偶联剂GPTMS(未水解前的红外光谱如图3(b)所示),磁力搅拌,常温反应2.5h后得到纳米二氧化硅改性溶胶(改性后纳米颗粒溶液的透射电子显微镜显微分析如图4所示)经离心干燥后醇洗(重复五次),常温干燥24h,然后在200℃真空干燥48h得到改性纳米SiO:粉体,其红外图谱如图3(c),从图谱可以看出:纳米二氧化硅接枝GPTMS后,二氧化硅的物理吸附水(3433cm。)和表面的硅醇羟基Si.OH(958em~,3744emd)明显减少,还有明显的亚甲基(2944em4)的吸收峰,但二氧化硅的特征吸收峰(1100cm~,797—805em~,471cm4)无明显变化,只是Si.O.Si键的伸缩振动吸收峰(1100—1216em。1)变宽增强。分析表明,在二氧化硅颗粒表面接枝硅烷偶联剂并未改变二氧化硅的物质组成和结构,只是SiO:表面羟基与硅烷偶联剂水解产生的童SiOH基团缩合,硅烷偶

改性塑料和非改性塑料的区别

改性塑料和非改性塑料的区别 所谓“塑料改性”是指通过在塑料树脂中添加一种或多种其它物质,来达到改变其原有性能、改善一方面或多方面性能,从而达到拓展其适用范围之目的的方法。经过改性的塑料材料统称“改性塑料”。 塑料改性的方法大致有以下类型: 1、增强:通过加入玻璃纤维、碳纤维、云母粉等纤维状或片状填料来达到增加材料刚性及强度的目的,如电动工具中使用的玻璃纤维增强尼龙等。 2、增韧:通过在塑料中加入橡胶、热塑性弹性体等其它物质来达到提高其韧性/冲击强度的目的,如汽车、家电及工业用途中常见的增韧聚丙烯等。 3、共混:将两种或多种不完全相容的聚合物材料均匀地混合成宏观相容、微观分相的混合物,以满足对物理机械性能、光学性能、加工性能等方面的某些要求的方法。

4、合金:与共混相似,但组分间相容性好,容易形成均相体系,并且可获得单一组分所无法达到的某些性能,如PC/ABS合金,或PS改性PPO 等。 5、填充:通过在塑料中加入填料来达到改善物理机械性能或降低成本的目的。 6、其它改性:如利用导电性填料来降低塑料的电阻率;添加抗氧化剂/光稳定剂来改善材料的耐候性;加入颜料/染料来改变材料的颜色、加入内/外润滑剂使材料的加工性能得到改善、使用成核剂改变半结晶性塑料的结晶特性来改善其机械性能及光学性能等等。 除了上述物理改性方法外,还有利用化学反应对塑料进行改性,使之获得特定性能的方法,如马来酸酐接枝聚烯烃、聚乙烯的交联、纺织行业中利用过氧化物来使树脂降解以改善流动性/成纤性能等。 工业上经常会将多种改性方法共同使用,比如在塑料增强改性过程中为了不过多损失冲击强度而同时加入橡胶等增韧剂;或热塑性硫化胶(TPV)的生产中同时存在物理混合和化学交联等等。 实际上,任何一种塑料原料在出厂时都最起码含有一定比例的稳定剂,以防止其在储存、运输及加工中降解,因此,严格意义上的“非改性塑料”是不存在的。但是,在工业上,通常将化工厂生产的基础树脂称为“非改性塑料”,或“纯树脂”。

粉体表面改性设备介绍

粉体表面改性设备

中国粉体表面改性设备种类很多,例如高速混合机、捏合机、密炼机、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等,但这些设备大多从化工机械借用过来。存在许多严重问题,针对这些问题,近年来有了许多改进和进展,本文重点介绍引进国外机型和对高冷搅机组进行的改进。 现状粉体表面改性设备,主要担负三项职责,一是混合,二是分散,三是表面改性剂在设备中熔化和均匀分散到物料表面,并产生良好的结合。由于混合物的种类和性质各不相同,混合、分散和表面改性要求的质量指标也不相同,因而出现多种性质不同的改性设备,而这些设备又多为借用,因而并不能很好地完成改性任务。主要使用的改性设备为: •。重力混合器 •。气动混合器 •。转鼓式混合机 •。v型混合机 •。Z型混合机 •。高速混合机及高速混合机和冷却混合机组(简称高冷搅机组) •。开炼机 •。密炼机 •。混炼型单螺杆挤出机,布斯混炼机 •。双螺杆挤出机以及静态混合器,空腔混合器,和拉伸混合器等。 这些设备存在的主要问题是: ①多数是间歇式的,连续式设备如单、双螺杆挤出机大都是直线运动式,混合效果差。存在产量低,能耗大,工人劳动强度高,易造成环境污染等问题。

②升温慢,改性时间长,相反改性剂用量大,改性效果差。 ③比较而言,高冷搅机组价格低、耐用、易操作、改性效果好。 ④与国外设备相比,差距明显,主要表现在连续性和改性效果方面。 可以说,中国的粉体表面改性设备的落后,严重制约表面改性深加工技术的发展。已经到了非改不可的地步。 从90年代开始,一些科技人员就着手对改性设备进行改革、到2002年已经取得阶段性成果。 这些阶段成果包含两个方面: ①引进国外连续改性机型 ②对高冷搅机组进行改革 引进国外机型 引进、吸收、消化国外先进设备,是现阶段我们的主要手段之一。改性设备也不例外,现在由大专院校、科研单位与生产企业共同引进开发的改性设备已经问世,且价格大大低于直接购买的国外同类设备。 1、PS系列粉体表面改性机 由原武汉工业大学北京研究生部非矿所和青岛青矿矿山设备有限公司共同开发研制成功的PSC系列粉体表面改性机是表面化学改性的专用设备,它具有设计先进,科学,能连续生产,产量高,能耗低,自动化程度高,工人劳动强度低,无粉尘污染,且表面改性剂用量少,包覆率高等特点。 ①PSC表面改性性能结构特征: 本机由给料输送、主机、改性剂供给、排料、成品输送、成品收集仓、加热、给风、除尘等系统构成。

SLG 型连续式粉体表面改性机应用研究

SLG型连续式粉体表面改性机应用研究 郑水林1李 杨2骆剑军3 1.中国矿业大学北京校区,北京 100083; 2.北京工业大学; 3.江阴市启泰非金属工程有限公司 摘 要:在论述粉体表面改性设备应具备的工艺特性的基础上,介绍了新研制开发的SLG型连续式粉体表面改性机的结构、工作原理、性能特点以及在重钙、轻钙、纳米氧化锌、纳米碳酸钙、煅烧高岭土等无机粉体表面改性中的应用。工业应用结果表明,SLG型连续式粉体表面改性机对粉体和表面改性剂具有良好的分散性,能使它们充分和机会均等地接触,对粉体,特别是对超细粉体和无机纳米粉体的表面改性或处理效果较好,且能耗低、无粉尘污染、操作简单、运行平稳。 关键词:粉体 表面改性 改性机 超细粉体 纳米粉体 在现代有机/无机和无机/无机复合材料中,广泛应用各种无机粉体原(材)料。这些粉体原料的分散性及与有机基料或其它无机组份的相容性,对复合材料的性能,尤其是力学性能有重要的影响。而且,随着粉体制备技术向亚微米及纳米尺度推进,解决粉体的团聚问题就成为其应用的关键。此外,随着对粉体材料功能性要求的提高,粒子表面性能的优化和设计也越来越重要。因此,现代粉体材料,尤其是超细和纳米粉体材料的表面改性或表面处理技术,已成为重要和必需的粉体深加工技术之一。 粉体的表面改性或表面处理技术,包括表面改性方法、工艺、表面改性剂及其配方、表面改性设备等。其中在表面改性工艺和改性剂配方确定的情况下,表面改性设备的优劣就成为粉体表面改性或表面处理的关键。性能好的表面改性设备应具备以下基本工艺特性:①对粉体及表面改性剂的分散性好;②粉体与表面改性剂的接触或作用机会均等;③改性温度可调;④单位产品能耗低;⑤无粉尘污染;⑥操作简便、运行平稳。 我国粉体表面改性技术的发展较晚,在2000年之前基本上无专业化的表面改性设备。除湿法改性之外,干法改性大多采用塑料加工行业的高速加热混合机或其它带导热油加热的混合设备。由于不是针对粉体表面改性处理,尤其是不是针对超细和纳米粉体表面改性设计的,这些设备难以满足超细粉体表面改性的要求。在这种背景下,原武汉工业大学北京研究生部与江阴市启泰非金属工程设备有限公司合作研制开发了专门针对超细粉体表面改性或表面

粉体表面改性复习要点(精简版)

第2章 纳米粉体的分散 1.粉体分散的三个阶段(名词解释) 润湿 是将粉体缓慢加入混合体系形成的漩涡,使吸附在粉体表面的空气或其它杂质被液体取代的过程。 ?解团聚 是指通过机械或超声等方法,使较大粒径的聚集体分散为较小颗粒。 ?稳定化 是指保证粉体颗粒在液体中保持长期的均匀分散 2.常用的分散剂种类 (1)表面活性剂 空间位阻效应 (2)小分子量无机电解质或无机聚合物 吸附--提高颗粒表面电势 (3)聚合物类(应用最多) 空间位阻效应、静电效应 (4)偶联剂类 3.聚电解质(名词解释) 是指在高分子链上带有羧基或磺酸基等可离解基团的水溶性高分子 4.对不同pH 值下PAA 在ZrO 2表面的吸附构型进行分析。 图.不同pH 值下PAA 在ZrO 2 表 面的吸附构型 a.当pH<4时,PAA 几乎不解离,以线团方式存在于固液界面上,吸附层很薄,几乎无位阻作用 δ δδ

b.随pH值增加,链节间静电斥力使其伸展开 c.ZrO2表面电荷减小直至由正变负,PAA的负电荷量增加,其间斥力增加, 使得PAA链更加伸展,可在较远范围提供静电位阻作用 5.用聚电解质分散剂分散纳米粉体时,影响浆料稳定性的各种因素有哪些? 1、聚电解质的分子量 当聚电解质分子量过小,在粉体表面的吸附较弱,吸附层也较薄,影响位阻作用的发挥。 分子量过大,易发生桥连或空位絮凝,使团聚加重,粘度增加。 2、分散剂用量 适宜的分散剂用量才可以使分散体系稳定。 用量过低,粉体表面产生不同带电区域,相邻颗粒因静电引力发生吸引,导致絮凝。 用量过高,离子强度过高,压缩双电层,减小静电斥力;同时,还易发生桥连或空缺絮凝,稳定性下降。 3、温度 研究表明,为了获得较好的分散效果(以最低粘度为衡量标准),随温度的升高,所需分散剂的用量随之增加 6.结合下图,分析煅烧为什么能够改善纳米Si3N4粉体的分散性? 煅烧改善纳米Si3N4粉体的可分散性 ?此前提到,球磨可有效降低粉体的粒度。但球磨过程可能造成分散介质与粉体发生化学反应。 ?以乙醇为介质球磨Si3N4粉体时,表面的Si-OH可能与乙醇反应生成酯。 ?酯基的生成对粉体的分散性影响很大: a、酯基是疏水基团 b、屏蔽负电荷,影响分散剂的吸附 ?采取煅烧去除酯基,可改善其分散性 第3章纳米粉体表面改性(功能化) 1.表面改性有哪些重要应用? 改善纳米粉体的润湿和附着特性。 改善纳米粉体在基体中的分散行为,提高其催化性能。 改善粉体与基体的界面结合能等。 2.纳米粉体的表面改性方法? 气相沉积法 机械球磨法 高能量法

废旧塑料与沥青混合料改性剂

目录 第一章绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.1.1废旧塑料 (2) 1.1.1.1废旧塑料的种类 (2) 1.1.1.2废旧塑料的回收再生 (2) 1.1.2改性沥青混合料的研究、应用现状 (3) 1.1.2.1单纯的沥青改性研究、应用现状 (4) 1.1.2.2外掺改性剂改性沥青混合料的研究、应用现状 (4) 1.2问题的提出 (6) 1.3研究的主要内容和方法 (7) 1.3.1研究的主要内容 (7) 1.3.2研究的方法: (7) 第一章绪论 1.1概述 随着国民经济的增长,我国的交通运输事业也在蓬勃发展,截止目前为止高速公路的里程数达到了世界第二6.5万公里。其中沥青路面以其连续性好、平整舒适、噪音低、便于养护等优点在高速公路中得到了广泛应用。但是近些年来,随着道路交通量的不断增大,特别是重型车辆的增多和高压轮胎的使用、交通流的渠化及恶劣的气候条件,沥青路面出现了各种病害,路面往往达不到设计年限就要进行翻修。因此对于如何有效增强沥青路面抗病害能力、提高沥青路面服务寿命和水平、降低沥青路面大修的养护成本,公路研究者进行了大量的研究,研究主要集中于对沥青混合料的改性上,取得了一些重大进展。另外一方面,据国家统计数据所示, 我国2004 年塑料制品年产量达到1 846. 61 万t, 且仍以每年接近10% 的速度递增, 每年产生大量的废塑料难以得到有效处理,以前通常采用填埋或焚烧方法处

理,不仅造成了二次污染又造成了资源浪费。本文总结了国内外改性沥青混合料的研究情况,提出了利用废旧塑料改善沥青混合料路用性能的研究主题,希望以此方法来有效利用废旧塑料和提高沥青混合料路用性能,实现保护生态环境和创造经济效益的目的。 1.1.1废旧塑料 塑料是一种具有塑性行为的材料,一般是以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,并在一定的温度和压力下可塑制成型的材料。塑料具有质轻、化学性稳定、耐冲击、耐磨、绝缘性好等优异性能,使其在生活和生产中得到广泛应用,但同时也存在它自身的缺点例如耐热性差、热膨胀率大、尺寸稳定性差、耐低温性差、易老化,而且所产生的废旧塑料在自然环境中难以分解,焚烧又易产生有毒气体,污染环境,因此有必要对废旧塑料进行有效地回收利用。 1.1.1.1废旧塑料的种类 为了对废旧塑料进行合理有效地回收再生,需要分清废旧塑料的种类。按照原塑料制品的受热加工状态可将废旧塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。 热塑性塑料加热到一定温度可软化甚至流动(特别是加压时易流动),可塑制加工成一定的形状,冷却后变硬,再加热可软化。这种塑料中所包含的高分子聚合物属于线型或支链型分子结构。常见的热塑性塑料有:聚乙烯(PE )、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP )、聚苯乙烯(PS )、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚四氟乙烯(PTEF)。 热固性塑料受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料。热固性塑料第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三度的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。常见的热固性塑料有:酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、邻苯二甲酸二丙烯酯(DAP)树脂等。 1.1.1.2废旧塑料的回收再生 对于废旧塑料的回收利用,目前国内外采用的方法大致可以分为两大类:物理再生技术

中国碳酸钙资源概况及其地理分布澳达粉体表面改性剂

中国碳酸钙资源概况及其地理分布 中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外,在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8万KM2(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4~1/3。为了满足环境保护、生态平衡,防止水土流失,风景旅游等方面的需要,特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实,可供水泥石灰岩的开采量还将减少。全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000~8000万吨为中型、小于4000万吨为小型),共计保有矿石储量542亿吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区,其中陕西省保有储量49亿吨,为全国之冠;其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省,各保有储量34~30亿吨;山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30~20亿吨;黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20~10亿吨;北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5~2亿吨。 一、澳达粉体表面改性剂技术指标 1、外观:无色透明液体; 2、粘度:12 ±2mPa.S (25℃);

3、PH值:6-7; 4、比重:1.11±0.01g/ml; 5、溶解性:与水以任意比例混溶。 二、澳达粉体表面改性剂适用范围 本品适用于各种无机粉体,如轻钙、重钙、硫酸钙、炭黑、滑石粉、白炭黑、硫酸钡、晶须钙、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化铈、云母粉、二氧化硅、纳米碳管、氮化硼、碳化硼、二氧化硼、颜料、复合粉等。 三、澳达粉体表面改性剂性能特点: 1、本品是较低分子量的聚合物, 集助磨、改性、润滑、偶联、分散等功能于一体,每 个分子有多个极性基团,它在无机粉体表面的吸附是部分极性基团朝无机粉体表面,另一部分则朝溶液,并通过分子间力或氢键与溶液产生缔合,从而形成立体屏障防止颗粒间接触聚集,起到粒子间分散作用。 2、本品具有优良的活化改性,助磨分散,偶联作用,能大幅度降低粉体吸油量,并使粉体具有优良的亲水亲油特性,与水性树脂体系相容性更好,降低树脂用量,从而达 到纸张、涂料生产中高填充、低粘度的加工要求。 3、经本品处理后的重质粉体填料,白度保持好,润湿分散性佳,完全能达到造纸,涂料等行业降低水性树脂用量,降低成本的要求;在造纸、涂布方面,用改性粉体具有 比表面积大、表面活性高、强度和硬度高等特点,所以有助于提高涂布纸的质量。改 性粉体用作涂布加工纸的原料,特别是用于高级板纸,可代替部分陶土,有效地提高 纸的白度和不透明性,改进纸的平滑度、柔软度,改善纸张的吸收性能,提高保留率;用于造纸,可增加用量,提高纸张的白度、蔽光性、吸油性,改善纸张的印刷性能和光学 性能,使纸张更加均匀平整,减小对纸机的磨损,还能增加纸张对油墨、彩色颜料的附着力,使印刷品鲜艳、逼真、美观。在涂料方面,能让涂料膜白度增加,光泽度高,而遮盖力 却不降低,这一性能使其在涂料工业被大量推广应用。改性粉体作为填料使用,在涂料中起骨架和对底材(钢材,木材)的填平作用,使底层涂料膜沉积性和渗透性增强。改性粉体用作高档轿车底盘PVC漆的功能性填料,可以改变PVC漆的触变性,提高喷漆固化速度 和PVC漆的抗冲击强度。另外,用改性粉体填充涂料可以大大提高其柔韧性、硬度、 流平性、储存稳定性以及光泽度。 4、可使改性粉体填料在树脂乳液液中有持久的分散防沉性,避免出现分层现象。

非金属矿物粉体表面改性技术探讨

非金属矿物粉体表面改性技术探讨 发表时间:2018-07-26T10:08:10.707Z 来源:《基层建设》2018年第15期作者:张仕奇张君杰张扬[导读] 摘要:表面改性是进行非金属矿物材料性能优化的关键技术,本文对非金属矿物分体表面改性的方法和表面改性工艺进行了分析。 内蒙古科技大学内蒙古自治区包头市昆都仑区 014010 摘要:表面改性是进行非金属矿物材料性能优化的关键技术,本文对非金属矿物分体表面改性的方法和表面改性工艺进行了分析。 关键词:非金属矿物;表面改性;技术 随着新型复合材料的兴起,非金属矿物表面改性技术也得到了快速的发展,表面改性是非金属矿物材料必须的加工技术,通过表面改性能够使材料的性能和应用价值得到极大的提升。 1 表面改性方法 表面改性的方法很多,能够改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法,如表面物理涂覆、化学包覆、无机沉淀包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等可称为表面改性方法。目前工业上非金属矿物粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、沉淀反应改性法和机械化学改性法及复合法。 (1)表面化学包覆改性法:是目前最常用的非金属矿物粉体表面改性方法,这是一种利用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反应对颗粒表面进行改性的方法。所用表面改性剂主要有偶联剂(硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸酯、有机络合物、磷酸酯等)、表面活性剂(高级脂肪酸及其盐、高级胺盐、非离子型表面活性剂、有机硅油或硅树脂等)、有机低聚物及不饱和有机酸等。改性工艺可分为干法和湿法两种。 (2)沉淀反应法:是利用化学沉淀反应将表面改性物沉淀包覆在被改性颗粒表面,是一种“无机/无机包覆”或“无机纳米/微米粉体包覆”的粉体表面改性方法。粉体表面包覆纳米Ti02、ZnO、CaC03等无机物的改性,就是通过沉淀反应实现的,如云母粉表面包覆TiO2制备珠光云母颜料、钛白粉表面包覆Si02和A1203。 (3)机械力化学改性法:是利用超细粉碎过程及其他强烈机械力作用有目的地激活颗粒表面,使其结构复杂或无定形化,增强它与有机物或其他无机物的反应活性。机械化学作用可以增强颗粒表面的活性点和活性基团,增强其与有机基质或有机表面改性剂的使用。以机械力化学原理为基础发展起来的机械融合技术,是一种对无机颗粒进行复合处理或表面改性,如表面复合、包覆、分散的方法。 (4)化学插层改性法:是指利用层状结构的粉体颗粒晶体层之间结合力较弱(如分子键或范德华键)或存在可交换阳离子等特性,通过化学反应或离子交换反应改变粉体的性质的改性方法。因此,用于插层改性的粉体一般来说具有层状或似层状晶体结构,如蒙脱土、高岭土等层状结构的硅酸盐矿物或粘土矿物以及石墨等。用于插层改性的改性剂大多为有机物,也有无机物。 (5)复合改性法:是指综合采用多种方法(物理、化学和机械等)改变颗粒的表面性质以满足应用的需要的改性方法。目前应用得复合改性方法主要有物理涂覆/化学包覆、机械力化学/化学包覆、无机沉淀反应/化学包覆等。 2 表面改性工艺 表面改性工艺依表面改性的方法、设备和粉体制备方法而异。目前工业上应用的表面改性工艺丰要有干法工艺、湿法工艺、复合工艺三大类。干法工艺根据作业方式的不同又可以分为间歇式和连续式;湿法工艺又可分有机改性工艺和无机改性工艺;复合工艺又可分为物理涂覆/化学包覆、机械力化学/化学包覆、无机沉淀反应/化学包覆工艺等。 (1)干法工艺:是一种应用最为广泛的非金属矿物粉体表面改性工艺。目前对于非金属矿物填料和颜料,如重质碳酸钙和轻质碳酸钙、高岭土与煅烧高岭土、滑石、硅灰石、硅微粉、玻璃微珠、氢氧化铝和轻氧化镁、陶土、陶瓷颜料等,大多采用干法表面改性工艺。原因是干法工艺简单,作业灵活、投资较省以及改性剂适用性好等特点。其中,间歇式干法工艺的特点是可以在较大范围内灵活调节表面改性的时间(即停留时间),但颗粒表面改性剂难以包覆均匀,单位产品药剂耗量较多,生产效率较低,劳动强度大,有粉尘污染,难以适应大规模工业化生产,一般应用于小规模生产。连续式改性工艺的特点是粉体与表面改性剂的分散较好,颗粒表面包覆较均匀,单位产品改性剂耗量较少,劳动强度小,生产效率高,适用于大规模工业化生产。连续式干法表面改性工艺常常置于干法粉体制备工艺之后,大批量连续生产各种非金属矿物活性粉体,特别是用于塑料、橡胶、胶粘剂等高聚物基复合材料的无机填料和颜料。 (2)湿法表面有机改性工艺:与干法工艺相比具有表面改性剂分散好、表面包覆均匀等特点,但需要后续脱水(过滤和干燥)作业。一般用于可水溶或可水解的有机表面改性剂以及前段为湿法制粉(包括湿法机械超细粉碎和化学制粉)工艺而后段又需要干燥的场合,如轻质碳酸钙(特别是纳米碳酸钙)、湿法细磨重质碳酸钙、超细氢氧化铝与氢氧化镁、超细二氧化硅等的表面改性,这是因为化学反应后生成的浆料即使不进行湿法表面改性也要进行过滤和干燥,在过滤和干燥之前进行表面改性,还可使物料干燥后不形成硬团聚,改善其分散性。无机沉淀包覆改性也是一种湿法改性工艺。它包括制浆、水解、沉淀反应和后续洗涤,脱水、煅烧或焙烧等工序或过程。 (3)机械力化学/化学包覆复合改性工艺:是在机械力作用或细磨、超细磨过程中添加表面改性剂,在粉体粒度减小的同时对颗粒进行表面化学包覆改性的工艺。这种复合表面改性工艺的特点是可以简化工艺,某些表面改性剂还具有一定程度的助磨作用,可在一定程度上提高粉碎效率。不足之处是温度不好控制;此外,由于改性过程中颗粒不断被粉碎,产生新的表面,颗粒包覆难以均匀,要设计好表面改性剂的添加方式才能确保均匀包覆和较高的包覆率;此外,如果粉碎设备的散热不好,强烈机械力作用过程中局部的过高温升可能使部分表面改性剂分解或分子结构被破坏。 (4)无机沉淀反应/化学包覆复合改性工艺:是在沉淀反应改性之后再进行表面化学包覆改性,实质上是一种无机/有机复合改性工艺。这种复合改性工艺已广泛用于复合钛白粉表面改性,即在沉淀包覆SiO2或A1203薄膜的基础上,再用钛酸酯、硅烷及其他有机表面改性剂对Ti02/Si02或A1203复合颗粒进行表面有机包覆改性。 (5)物理涂覆/化学包覆复合改性工艺:是一种物理涂覆的方式,在进行金属镀膜或者覆膜之后,在通过有机化学进行改性的工艺。 参考文献: [1] 刘伯元.中国粉体表面改性(塑料填充改性)的最新进展[C]// 中国建筑材料及非金属矿物加工与检测技术交流大会.建筑材料工业技术情报研究所,2009. [2] 郑水林.粉体表面改性工艺设备及其选择[C]// 中国白色工业矿物技术与市场交流大会.2009.

无机纳米粉体表面改性研究进展

摘要: 由于纳米粒子易团聚, 对其进行表面改性是很必要的。本文综述了纳米粒子表面改性的主要方法, 介绍了国内外表面改性的一些实例, 并对纳米粒子表面改性的一些新发展和应用前景作了说明。 关键词: 纳米粉体; 团聚; 表面改性;表征 Abstract:Accumulation is one of the most important problems to be resolved in the application of nanosize power.Surface modification can efficiently resolve this problem.In this aricle,the author discuss the cause of the accumulation,the way of surface medication and the manifestion of surface modification. Key words: nanosizes power, accumulation, surface modification, manifetation 1、引言 物质经微纳米化后, 尤其是处于纳米状态时, 其尺寸介于原子、分子与块状材料之间, 故有人称之为物质的第四状态。由于纳米粒子具有大比表面积, 随着粒子半径的减小, 其表面能和表面张力都急剧增大,此外还具有小尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应, 因而纳米材料具有独特的力学、光、热、电、磁、吸附、气敏等性质, 在传统材料中加入纳米粉体将大大改善其性能或带来意想不到的性质。 目前, 纳米材料在信息、能源、环境和生物技术等高科技产业中的应用已取得了初步成果。但是在应用过程中, 由于纳米粒子粒径小, 表面活性高, 使其易发生团聚而形成尺寸较大的团聚体[1], 严重地阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制备。 2、纳米粒子的团聚 所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象。 从热力学上, 纳米粒子的分散体系具有巨大的比表面积, 表面能很大, 系统会自动朝着表面积减小的方向变化, 导致纳米粒子发生团聚。粉末的团聚分为软团聚和硬团聚。软团聚主要是由于颗粒之间的范德华力和库仑力所致, 该团聚可通过施加机械能能消除粉末的硬团聚体内除了颗粒之间的范德华力和库仑力之外, 还存在化学键作用, 目前人们对粉末的硬团聚机理存在不同的看法, 其中最有代表性的是晶桥理论、毛细管吸附理论、氢键作用理论和化学键作用理论[2]。 图1 纳米粒子的团聚机理示意图 Fig1 agglomeration mechanism schematic diagram of nano2particles 为了解决纳米粉体的团聚问题以及改善粉体粒子表面活性,就需要对粉体粒子进行表面改性。

塑料改性常用助剂

助剂 偶联剂 定义:在塑料配混中,改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。又称表面改性剂。它在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度,改善填充剂的分散度以提高加工性能,进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。其用量一般为填充剂用量的0.5~2%。偶联剂一般由两部分组成:一部分是亲无机基团,可与无机填充剂或增强材料作用;另一部分是亲有机基团,可与合成树脂作用。 主要牌号及生产厂家 国内主要牌号 生产厂家 硅烷偶联剂 南京曙光KH550 南京翔飞KH550 杭州化工KH-550 杭州化工KH-560 杭州沸点KH-792 北京化工大学r-c 湖北武大有机硅新材料,偶联剂 WD-50 山西偶联剂 华傲塑业 填料处理剂 南京金来旺塑胶,GF02X 图1. KH550结构式 图2. KH-792结构式

相容剂 主要牌号及生产厂家 国内主要牌号生产厂家 PP-g-MAH 上海泽明NG2002 上海日之升9801 上海日之升CMG9805(POE-g-MAH) 宁波能之光 美国杜邦353D 接枝PP 1001,以色列(上海壮景化工厦门沃伯格化工,PP相容剂/GMC9801 LLDPE-g-MAH 上海泽明NG1201 乙烯共聚物LOTADER4700,广州合诚化学 EPDM-g-MAH 上海泽明NG8003 POE-g-MAH 上海泽明NG7002 宁波能之光,N-408 增韧剂Fusabond/N493D,美国杜邦 SAN 韩国锦湖,310TR 韩国锦湖,320 MBS 韩国LG,EM500 韩国LG/EM-500A 韩国LG/SIM-100 台塑M-51 罗门哈斯,2602 罗门哈斯2608 菲利普斯,K胶/KR03 三菱丽阳, C-223A 日本中渊,M521 SMA 上海石化院M14 上海石化院M25 苏州高正MA含量>18% 上海石化院,218 上海华雯电子新材料有限公司,SMA-800 硅油AK-1000 有机硅油,德国威凯(宁波市江北今化)201#有机硅油,佛山市矽美有机硅材料有限公司东莞市泰昌石油化工贸易有限公司,500S PC、PA相容剂 美国科聚亚,X-240 PA增韧相容剂/HS2-012(B),广州市合诚化学 ABS类相容剂日本宇部,UMG-S601N

纳米氧化锌的表面改性

文章编号:1005-7854(2004)02-0050-03 纳米氧化锌的表面改性 马正先 1,2 ,韩跃新2,印万忠2,王泽红2,袁致涛2,于富家2,马云东 3 (11济南大学,济南250022;21东北大学,沈阳110004;31辽宁工程技术大学,阜新123000) 摘 要:在新开发的纳米氧化锌应用中,大多是将氧化锌直接混入有机物中,而把氧化锌直接添加到 有机物中有相当大的困难,因此必须对纳米氧化锌进行表面改性。以自制纳米氧化锌为原料,采用钛酸酯偶联剂为改性剂对其进行了表面改性处理。试验发现,改性剂用量是影响改性效果的最重要影响因素,且其用量远远超出普通粉体用量,最后找出了最佳改性条件。借助于T EM 、IR 等测试手段,对纳米氧化锌粉体改性前后的变化进行了表征与分析。试验结果表明,最佳改性条件为:改性剂用量为40%,改性时间约为30min 。 关键词:纳米氧化锌;表面改性;红外光谱;钛酸酯偶联剂中图分类号:TB383 文献标识码:A SU RFACE M ODIFICA T ION OF N ANOM ET ER -SIZED ZINC OXIDE MA Zheng -x ian 1,2,HAN Yue -x in 2,YIN Wan -z hong 2,WANG Ze -hong 2, Y UAN Zhi -tao 2,Y U Fu -j ia 2,MA Yun -dong 3 (11Jinan University ,Jinan 250022,China;2.Northeaster n Univer sity ,Shengy ang 110004,China; 31L iaoning Technical University ,Fux in 123000,China) ABSTRAC T:In application of new ly prepared nano -sized zinc ox ide,it is directly added into organic compound mostly,w hich is difficult comparatively.So,it is indispensable that surface modification of nano -sized zinc ox ide is done.The tests on surface modification of sel-f made nano -sized zinc oxide w ere carried out w ith titanate as cou -pling agent.Results indicate that the use level of coupling agent is the most important factor to influence the modification and its dosage is w ell over that needed for common pow der.By m eans of IR and TEM ,unmodified and modified nano -sized zinc oxides are investigated and the optimal modifying conditions are the agent dosage of 40%and modifying time of about 30min. KEY WORDS:Nano -sized zinc ox ide;Surface modification;IR -spectrum ;T itanate coupling agent 收稿日期:2003-09-05 基金项目:国家自然科学基金项目(50374021) 作者简介:马正先,机械学院副教授、博士,主要从事粉体制备 与处理及其设备的研究。 1 引 言 氧化锌的用途十分广泛,主要用于橡胶、油漆、涂料、印染、玻璃、医药、化工和陶瓷等工业112。纳米氧化锌因其全新的纳米特性体现出许多新的物理化学性能,使它在众多领域表现出巨大的应用前景。纳米氧化锌除了作为微米级或亚微米级氧化锌的替 代产品外,在抗菌添加剂、防晒剂、催化剂与光催化剂、气体传感器、图像记录材料、吸波材料、导电材料、压电材料、橡胶添加剂等新的应用场合也正在或 即将投入应用12-62。在这些应用过程中,大多是与有机物相混的,而氧化锌作为无机物直接添加到有机物中有相当大的困难:1颗粒表面能高,处于热力学非稳定状态,极易聚集成团,从而影响了纳米颗粒的实际应用效果;o氧化锌表面亲水疏油,呈强极性,在有机介质中难于均匀分散,与基料之间没有结合力,易造成界面缺陷,导致材料性能下降。所以,必须对纳米氧化锌进行表面改性,以消除表面高能 第13卷 第2期2004年6月 矿 冶M INING &M ET ALLURGY Vol.13,No.2 June 2004

什么是改性塑料

什么是改性塑料 改性塑料的应用已经渗透到我们工作、生活中接触到的各行各业,家电、汽车、建筑、办公设备、机械等……现在人们的生活当中都离不开改性塑料的使用,已经成为人们生活当中的一部分今天我们就一起来详细了解一下什么是改性塑料。 什么是改性塑料 改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基础上,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等某一方面或某几方面的性能的塑料颗粒。 改性塑料改的是什么? 改性塑料改的是塑料的外观、透明性、密度、精度、加工性、机械性能、化学性能、电磁性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、硬度、热性能、阻燃性、阻隔性等方面的性能。 塑料改性的应用范围很广泛,几乎所有塑料的性能都可通过改性方法得到改善。为了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能,都离不开塑料改性技术。 改性塑料的几种改性方法 增强:将玻璃纤维、碳纤维等与塑料共混以增加塑料的机械强度。 填充:将矿物等填充物与塑料共混,使塑料的收缩率、硬度、强度等性质得到改变。 共混:共混改性是将其它塑料、橡胶或热塑性弹性体与基础塑料共混制备兼具这些聚合物性质的高分子合金。 增韧:通过给普通塑料加入增韧剂共混以提高塑料的韧性。 阻燃:给普通塑料树脂里面添加阻燃剂,即可使塑料具有阻燃特性,阻燃剂可以是一种或者是几种阻燃剂的复合体系,如溴+锑系,磷系,氮系,硅系,以及其他无机阻燃体系。随着人们环保、安全意识的提高,无卤阻燃材料的应用将越来越普遍。 耐寒:增加塑料在低温下的强度和韧性,一般塑料在低温下固有的低温脆性,使得在低温环境中应用受限,需要添加一些耐低温增韧剂改变塑料在低温下的脆性,例如汽车保险杠等塑件,一般要求耐寒。 改性塑料的应用 改性塑料下游应用领域广泛,主要应用于家电、汽车、建筑、办公设备、机械等领域,其中家电、汽车是其常见的两个应用领域。 改性塑料在家电领域的应用

如何选择塑料流动改性剂

如何选择塑料流动改性剂 目前,有一种摆脱单纯的、未改性塑料树脂的发展趋势。塑料正在超出其原有特性的范围上被拓宽。循环使用的塑料需要再生,混合料需要增强。因此,选用流动改性剂是明智而关键的。今天,流动改性剂也不再仅仅是用来改进冲击强度,其用途还包括作为热变形流动改性剂和加工助剂。选择流动剂就选择青岛琳可工贸有限公司 选择流动改性剂首先考虑聚合物。被加工的聚合物是晶状还是非晶状?屈服应力是高还是低?是否易于应力开裂? 有关的问题是结晶度。尼龙和PBT一类的塑料不容易进行冲击改性,这是因为其结晶区域作为发生龟裂的部位可以不产生任何固有的屈服或龟裂倾向。而诸如聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)一类的非晶形塑料则易于改性。 冲击改性的原理是,在龟裂发生初期,及其蔓延之前,通过塑料变形来吸收冲击能。这里有两种变形机理:①屈服或拉伸;②银纹,由极细的微丝汇聚成的微裂纹结构在向树脂蔓延时吸收了能量。 如果塑料是易变形的,即主要是由于屈服而变形的话,则有必要降低其屈服应力。为做到这一点,实际上并不需要大大地降低其整体拉伸性能,而是将橡胶粒子均匀分散于树脂中以形成应力集中点即可。在冲击过程中,随着应力增加,橡胶粒子彼此可感觉到对方的存在,在龟裂产生之前产生局部屈服。塑料发生屈服的能力决定了它需要多少橡胶。因此,许多小的分散均匀的颗粒比较理想。尺寸为0.12-1.0微米的颗粒用于易变形树脂中。为使所需流动改性剂少,应该选择比较好的颗粒尺寸。 如果由一种产生裂纹机理使诸如PS或SAN等树脂变形、需要0.3-4微米的橡胶粒子。大的橡胶粒子可以阻止龟裂发展成裂缝,将由一个裂纹吸收能量转移到两个或三个新的裂纹中,这样可吸收更多的冲击能量。 橡胶冲击流动改性剂的类型 诸如EPDM、EEA和EVA一类的本体橡胶须用机械的方法分散到树脂中以获得所需要的粒子

《粉体材料表面改性》课程教学大纲

《粉体材料表面改性》课程教学大纲 课程代码:050542002 课程英文名称:Surface Modification of powder (A2) 课程总学时:24 讲课:24 实验:0 上机:0 适用专业:粉体科学与工程专业 大纲编写(修订)时间:2017.3 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课,为选修课。本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。通过本课程的学习,不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论,同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。 通过本课程的学习,学生将达到以下要求: 1.掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理; 2.使学生掌握目前工业表面改性典型设备; 3.使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件; 4.掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法; 5. 进一步结合创新创业培养目标,加强学生创新能力的培养,使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握粉体表面改性一般知识,包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。 2.基本理论和方法:掌握粉体表面的物性,粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备;了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。 3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。 (三)实施说明 本课程安排在第七学期学习,共24学时,其中理论讲课24学时。根据教学的需要,有针对性地对教学内容适当增减,各部分学时数可适当调整2学时。 1.教学方法:课堂讲授中重点对基本概念、基本原理和基本方法的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力;积极增加课堂教学的趣味性和互动性,充分调动学生学习的主观能动性;注意培养学生独立进行科学研究的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2.教学手段:本课程属于专业课,涉及到许多物粉体表面改性的设备,因此在教学中采用ppt与课堂讲授相结合的教学手段,培养学生浓厚的学习兴趣,确保在有限的学时内,高质量地完成课程教学任务。 (四)对先修课的要求

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