超微粉體表面改性及其界面行為研究.pdf

1、本文由堿式氯化鋁和氧氯化鋯為主要原料，分別以甲基丙烯酸和硬脂酸為配位基通過(guò)兩步絡(luò)合反應(yīng)制備出兩種鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑。并將此偶聯(lián)劑應(yīng)用于超微粉體表面改性。鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)無(wú)機(jī)部分(鋁和鋯)，分子中的無(wú)機(jī)特性部分密度大。因此鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑具有更多的無(wú)機(jī)反應(yīng)點(diǎn)，可增強(qiáng)與粉體表面的作用。鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑與粉體表面的羥基形成了牢固的橋聯(lián)結(jié)構(gòu)，賦予粉體許多優(yōu)異的性能。通過(guò)對(duì)基質(zhì)材料和粉體材料的界面性質(zhì)的研究，進(jìn)行有機(jī)配位基

2、的設(shè)計(jì)，研究偶聯(lián)劑與超微顆粒的結(jié)合結(jié)果和方式，以期獲得規(guī)律性認(rèn)識(shí)，達(dá)到改善超微粉體的在介質(zhì)中的分散性，改變體系粘度，賦予超微粉體顆粒以耐光、保色、低粘度、干燥后的抗水性等特定的應(yīng)用性能。 研究結(jié)果表明： (1)合成的鋁鋯偶聯(lián)劑冷熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性好，并且使用溫度范圍很廣，在300℃以下都穩(wěn)定。 (2)利用鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑對(duì)超微碳酸鈣粉體進(jìn)行表面改性。改性后的超微碳酸鈣與水的接觸角增大，能很好的分散在有機(jī)介質(zhì)中

3、，糊粘度減小，吸油率減小，適合用于塑料和橡膠等領(lǐng)域。通紅外光譜和能譜、TG-DTG分析表明，在無(wú)機(jī)碳酸鈣粉體表面接枝上了有機(jī)基團(tuán)；通過(guò)掃描電鏡可看出經(jīng)過(guò)改性后的超微碳酸鈣分散性得到改善；并且在初步應(yīng)用試驗(yàn)中，也有很好的使用效果。 (3)利用鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑對(duì)硅酸鋯進(jìn)行表面改性。通過(guò)掃描電鏡，粘度測(cè)量等對(duì)分散效果進(jìn)行了檢測(cè)，并對(duì)分散劑的作用原理進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明當(dāng)分散劑用量為1.5％時(shí)，降粘幅度達(dá)到92.3％，沉降速度明顯

4、減慢，分散效果好。加入量超過(guò)1.5％后，體系粘度，沉降速度趨于穩(wěn)定值。并且對(duì)硅酸鋯漿料的流變性有很大的提高。 (4)利用鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑對(duì)超微二氧化鈦粉體進(jìn)行表面改性。改性后的超微二氧化鈦與水的接觸角增大，在有機(jī)介質(zhì)中分散性提高。通紅外光譜和能譜分析表明，在無(wú)機(jī)二氧化鈦粉體表面接枝上了鋁鋯有機(jī)基團(tuán)；通過(guò)掃描電鏡可看出經(jīng)過(guò)改性后的超微二氧化鈦分散性得到改善。通過(guò)以上研究可以看出：鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑對(duì)以上三種粉體都有很好的改性效果