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高岭土常用表面改性剂及其选择原则

2022-01-09 14:11:34 admin

高岭土常用表面改性剂及其选择原则

高岭土粉体经过一个表面进行改性后,可降低其表面能,改善企业分散性和与高聚物基料的兼容性,并提高我国塑料、橡胶等高聚物基复合结构材料可以综合技术性能。橡胶用高岭土自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物,是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中,由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。填料高岭土性状:多无光泽,质纯时颜白细腻,如含杂质时可带有灰、黄、褐等色;外观依成因不同可呈松散的土块状及致密状态岩块状,具有可塑性,湿土能塑成各种形状而不致破碎,并能长期保持不变。广西白泥一种软质高岭土,也可以叫软质耐火粘土,1992年经我国粘土专家刘长龄在广西扶绥甄别后确认维罗白泥就是球粘土,所以现在也有人叫维罗球粘土。

目前,高岭土的表面改性方法主要是表面化学改性,常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、有机硅(油)或有机硅树脂、表面活性剂和有机酸等。

1.高岭土的常用表面改性剂

(1)硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是高岭土填料最常用、最有效的表面改性剂。由于硅烷偶联剂 r 是原有机基团,经表面改性后,高岭土可与橡胶、塑料等有机基体相容。改性高岭土作为橡胶填料时,在硫化过程中 r 基会与橡胶大分子发生反应,使高岭土分子完全分散并熔融在橡胶基体分子中。

使用硅烷偶联剂的处理过程相对简单。一般将高岭土粉末和制备好的硅烷偶联剂加入到改性剂中进行表面包覆处理。该过程可以连续或分批进行。

影响企业最终进行处理教学效果的因素主要是高岭土粉的粒度、比表面积及表面质量特性(表面官能团及活性)、硅烷偶联剂的品种、用量、用法、改性技术设备的性能分析以及通过表面化学改性方法处理的时间、温度等。

(2)硅油

除了硅烷偶联剂,用作电线和电缆填料(如聚氯乙烯)的高岭石通常用1%-3% 的硅油进行改性。改性工艺和设备类似于硅烷偶联剂。

经硅油处理后的高岭土粉末可用作电线电缆的填料,不仅可以改善电缆的机械物理性能,还可以改善或提高电缆的电绝缘性和疏水性能,在潮湿和寒冷环境下的电绝缘性能显著提高。

(3)不饱和有机酸

不饱和有机酸如乙醇酸、癸二酸和丙二酸也可用于胺化高岭土粉末的表面改性,可用作尼龙66的填料。

(4)阳离子表面活性剂

如十八烷基胺等也可用于高岭土粉体的表面进行改性。其A性基团可以通过分析化学吸附和物理研究吸附与高岭土颗粒细胞表面相互作用。经有机胺改性后的高岭土表面疏水性以及增强。

(5)无机表面改性剂

二氧化钛、碳酸钙、硫酸钙等也可用于高岭土的表面改性。然后将改性产品洗净、过滤和干燥,形成表面有二氧化钛的高岭土

2.高岭土表面改性剂的选择原则

表面改性剂的种类、用量和使用方法直接影响表面改性效果。表面改性剂的种类和配方因用途不同而异。

如果只考虑表面改性剂分子与无机粉体表面的相互作用,当然它们之间的相互作用越强越好。但在实际操作中,还必须综合考虑改性产品的成本和应用目的。

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