• 回到顶部
  • 0563-5940158
  • QQ客服
  • 手机二维码

超细粉体材料表面改性方法概括分析

超细粉体表面改性的目的:1、为了改善或改变粉体粒子的分散性;2、改善耐久性,如耐药、耐光、耐热、耐候性等;3、提高颗粒表面活性;4、使颗粒表面产生新的物理、化学和机械性能及新的功能,从而提高粉体的附加值。

目前,表面改性的方法很多,分类方法依分析问题的角度不同而异。粉体表面改性方法分为6类,即:表面包覆改性、表面化学改性、机械力化学法改性、胶囊式改性、高能改性、沉淀反应改性。中国粉体网编辑对以上6种改性方面进行了梳理如下。

 一、表面包覆改性

 表面包覆改性是表面改性剂与粒子表面无化学反应,包覆物与粒子间依靠物理方法或范德华力而连接,该方法几乎适用于各类无机粒子的表面改性。此方法主要利用无机化合物或有机化合物对粒子进行表面包覆,减弱粒子的团聚作用,而且由于包覆物而产生了空间位阻斥力,使粒子再团聚十分困难。用于包覆改性的改性剂有表面活性剂、超分散剂、无机物等。

 赵海燕等以酒石酸作为表面活性剂,研究对SiC料浆流动性能的影响。结果表明:酒石酸的用量对碳化硅粉体表面活性的影响有很大程度的差别。一般情况下,酒石酸在用量为0.05%时,对碳化硅表面改性作用最好。胡圣飞等使用聚酯超分散剂改性纳米碳酸钙并用增塑剂的糊粘度来表征填料纳米碳酸钙在树脂中的流动性和分散性的好坏,体系的粘度越小则改性效果越好,经改性的纳米碳酸钙的糊粘度大幅度降低。陈飞跃等用超分散剂对炭黑进行改性,结果表明,超分散剂的加入明显改善了体系的分散性能,在最佳分散剂含量下,体系具有高流动度、低粘度、小触变性等性质。岳林海等在碳酸钙表面包覆无机二氧化硅层,可使其在一定程度上具有二氧化硅的性质,表面光滑度、白度、耐酸性、分散性、比表面积等都有较大的提高,能大大改善碳酸钙的应用性能。Prabhakaran等研究了氢氧化铝包覆SiC粉体的表面改性。在铝的覆盖率为0.1mg/m2时,SiC粉体表现出类似氧化铝的分散特性,zeta电位明显改善;当覆盖层铝增大到一定值时,悬浮液的流变性能降低。聚乙烯亚胺(PEI)表面改性可以提高SiC粉体的流动性能,改性后的颗粒尺寸均匀,形状多为球状。调节pH,改变聚乙烯亚胺和SiC颗粒表面的结合方式,聚乙烯亚胺吸附到SiC颗粒表面,增加了颗粒之间的静电排斥能,有助于提高SiC颗粒表面的分散性和流动性。采用聚乙二醇作为分散剂对工业用SiC粉体进行表面改性处理,通过TG、IR、电镜等测试技术研究了改性前后SiC粉体的流动特性、吸附、热重以及形貌等物性,分析了聚乙二醇加入量及液体介质对各种物性的影响。试验结果表明:聚乙二醇添加量为5%(质量分数),介质为乙醇时,改性SiC粉体流动特性较好;改性后颗粒之间分散较好,尺寸分布均匀,形状多为块状分布,而且粉体改性后碳化硅陶瓷制品的烧结性能也得到了改善。


 

二、表面化学改性

 表面化学改性通过表面改性剂与颗粒表面进行化学反应或化学吸附的方式完成。Shirai等利用无机颗粒表面的羟基基团,在Si、TiO2和白炭黑等超细粒子表面接枝上具有引发聚合反应作用的基团,然后用这些基团引发乙烯基在粉体表面发生聚合反应,有效提高了超细粉体在有机介质中的分散性。李玮等在研究炭黑颗粒表面接枝丙烯酸中发现,在一定条件下,丙烯酸单体可以直接接枝在炭黑颗粒表面,从透射电镜观察中发现,由于接枝上去的聚丙烯酸长链含有离子亲水基团,在水介质中能较好地伸展空间位阻屏障作用,阻止了炭黑粒子的再聚集,使得炭黑粒子分散均匀,分散稳定性增加。


2018年7月2日 16:05
浏览量:0