納米級硅微粉化學分散法

文章來源：http://www.dyqzzz.cn 發布時間：2020-03-10 瀏覽次數：177

海揚硅微粉由天然無機礦經先進的干、濕法碾磨及分級技術加工制得。徑厚比>80，比重2.6-2.7，莫氏硬度2-3，可劈成極薄的片狀；富彈性，可彎曲，耐熱可達600℃，耐酸堿，電絕緣性強，抗磨性和耐磨性好。是汽車內外胎、硅橡膠、橡膠阻尼材料的優良填充劑。

海揚硅微粉化學分散法

(1)表面化學修飾

通過納米微粒表面與處理劑之間進行化學反應,改變納米微粒表面結構和狀態,達到表面改性的目的,稱為納米微粒的表面化學修飾。

①偶聯劑法具有兩性結構的偶聯劑,其分子中的一部分基團可與粉體表面的各種官能團反應,形成強有力的化學鍵合,另一部分基團可與有機高聚物發生某些化學反應或物理纏繞。

②酯化反應金屬氧化物與醇的反應稱為酯化反應。用酯化反應對納米微粒表面修飾,重要的是使原來親水疏油的表面變成親油疏水的表面,這種表面功能的改性在實際應用中十分重要。

③表面接枝改性利用納米微粒的表面基團,與可反應有機化合物產生化學鍵接,形成納米有機接枝化合物,通過有機支鏈化合物在有機介質中的可溶性,增強納米粒子在有機介質中的分散。

(2)分散劑分散

主要是通過分散劑吸附改變粒子的表面電荷分布,產生靜電穩定和空間位障穩定作用來達到分散效果,主要有三種機制。

①靜電穩定機制在靜電穩定機制中,帶電粒子溶于極性介質(通常是水)后,在固體與溶液接觸的界面上形成雙電層。當兩個這樣的粒子碰撞時,在它們之間產生了斥力,從而使粒子保持分離狀態。通過調節溶液pH值,增加粒子所帶電荷,加強它們之間的相互排斥;或加入一些在液體中能電解的物質,如六偏磷酸鈉、氯化鈉、硝酸鉀、檸檬酸鈉等于溶液中,這些電解質電解后產生的離子對納米微粒產生選擇性吸附,使得粒子帶上正電荷或負電荷,從而在布朗運動中,兩粒子碰撞時產生排斥作用,阻止凝聚發生,實現粒子分散。 

②空間位穩定機制高分子聚合物吸附在納米微粒的表面上,形成一層高分子保護膜,包圍了納米微粒,把親液基團伸向水中,并具有一定厚度,這一殼層增大了兩粒子間最接近的距離,減小了范德華引力的相互作用,從而使分散體系得以穩定。當吸附了高分子聚合物的粒子在互相接近時將產生兩種情況:吸附層被壓縮而不發生互相滲透;吸附層能發生互相滲透、互相重疊。這兩種情況都導致體系能量升高,自由能增大。第一種情況由于高分子失去結構熵而產生熵斥力位能;第二種情況由于重疊區域濃度升高,導致產生滲透斥力位能和混合斥力位能。因而,吸附了高分子的納米粒子如果再發生團聚將十分困難,從而實現了粒子的分散。 

③電空間位障分散機制在前述情況下,如果這種聚合物是一種聚合電解質,在某個確定的pH值下,它能起到雙重穩定作用,這種情況,就稱為電空間位障分散機制。