粉体表面改性学习报告
前言:粉体是无数个细小固体粒子集合体的总称。根据固体粒子的尺寸不同可以将固体粒子 分为颗粒、微米颗粒、亚微米颗粒、超微颗粒、纳米颗粒。通常粉体是尺度界于10-9m到 10-3m范围的颗粒。随着颗粒尺寸的减小相应的各种类、磷酸酯类和错铝酸酯类等, 常用的表面活性剂为硬脂酸及其盐类、酯类等。一般说来,偶联剂种类多,适用范闱广,改性效 果较好,但价格昂贵。
机械力化学改性法:
通过粉碎、磨碎、摩擦等机械方法,使填料晶格结构、晶型等发生变化,体系内能增大,温度升 高,促使粒子融解、热分解,产生游离基或离子,增强填料表面活性,促使填料和其它物质发生化 学反应或相互附着,达到表面改性的目的,这种表面改性方法即为机械力化学改性。
在我国现阶段的生产实践中,物料的超细粉碎和表面改性是两道独立的工序,而机械力化学改 性可使超细粉碎和表面改性合二为一,能人人地简化生产工艺,降低生产成本,被认为是一种 最具应用价值的高效改性方法,我国在这方面的研究刚刚起步。
2表面物理改性
所谓表面物理改性是通过分子间作用力(如 范德华力、氢键等)将无机或有机表面改性剂吸 附到无机粉体粒子表面,在粉体粒子表面形成包 覆层,以降低粉体的表面张力,改变粉体粒子的表 面极性,减少粉体粒子之间的团聚作用,从而达到 均匀稳定分散粉体粒子的目的。
2. 1物理涂覆
物理涂覆是一种对无机粉体表面进行简单改
性的工艺方法。它主要是利用表面活性剂、水溶 性或油溶性高分子化合物及脂肪酸等对粉体表面 进行“覆膜”处理而达到表面改性的目的。经过 物理涂覆以后,无机粉体的胶结能力、强度、耐高 温能力等均有明显改善(1 — 3)。用荧光涂料涂覆的 石英砂可作为示踪矿物,代替同位素示踪粒子,并 且对生物体没有损害。张巨先等〔4)利用非均匀 成核法在纳米SiC微粒表面均匀涂覆一层
Al( OH)
3
,涂覆后的SiC粒子表面性质被改变,在
1000 °C以卞具有很强的抗氧化能力,其水悬浮 液表现出类似AI2O3
胶体的性质,分散状况得到 了改善。吕庆淮等(5)研究发现复合颗粒肥料外 表面用液体石蜡包膜后再涂覆重质碳酸钙粉体町 以提高肥料颗粒的分散性,有效地防止其在运输 过程中结块。
2. 2表面活性剂改性
表面活性剂包含疏水基和亲水基,是极少数 能显著改变物质表面或界面性质的物质,具有两 个基本特点:(1)在物质表面或两相界面容易定 向排列,使其表面性质或界面性质发生显著变化; (2)在溶液中的溶解度很低,在通常使用浓度范 I韦I内人部分以胶团(缔合体)状态存在,使其表面 张力显著下降。
在进行无机粉体表面物理改性时,表面活性剂 主要是依靠吸引作用、静电吸附沉枳作用或直接包 裹到粉体颗粒表面,从而达到表面改性的目的。
Bijsterbosch等⑹对水性溶液中聚氧化乙烯和聚丙 烯酰胺的接枝共聚物在钛和硅上的不同吸附行为 进行了探索,为学者们研究无机粉体表面活性剂改 性提供了理论支持。Somasundaran 7)研究发现表 面改性的效果决定于表面活性剂和聚合物在液/固 界面上的吸附行为。张颖等〔8)用十二烷基苯硕酸 钠(SDBS)对表面包覆AI(OH)
3
的纳米Si02
改性
后,纳米Si02
粉体的团聚现彖减少了,分散性提高
了,并且改性后的纳米
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