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無機粉體表面改性劑的配方包括:改性劑品種、改性劑用量和改性劑用法,其選擇步驟為:
1、表面改性劑品種
(1)盡可能選擇能與粉體顆粒表面進行化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)吸附的表面改性劑,因為物理吸附在其后應(yīng)用過程中的強烈攪拌或擠壓作用下容易脫附。
硅烷偶聯(lián)劑可以與石英、長石、云母、高嶺土等呈酸性的硅酸鹽礦物表面進行鍵合,形成較牢固的化學(xué)吸附。
(2)不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ垠w應(yīng)用性能的技術(shù)要求不同,如表面潤濕性、分散性、pH值、遮蓋力、耐候性、光澤、抗菌性、防紫外線等,這就是要根據(jù)用途來選擇表面改性劑品種的原因之一。
用于各種塑料、橡膠、膠黏劑、油性或溶劑型涂料的無機粉體,要求表面與有機高聚物基料有良好的親和性或相容性,這就要求選擇能使無機粉體表面親有機高聚物的表面改性劑。
(3)不同應(yīng)用體系的組分不同,選擇表面改性劑時就需要考慮與應(yīng)用體系組分的相容性和配伍性,避免因表面改性劑而導(dǎo)致體系中其他組分功能的失效。
(4)選擇表面改性劑時要考慮應(yīng)用時的工藝因素,所有的有機表面改性劑都會在一定的溫度下分解,所選擇的表面改性劑的分解溫度或沸點最好高于應(yīng)用時的加工溫度。
(5)改性工藝也是選擇表面改性劑的重要考慮因素之一。
因此,對于不能直接水溶而又必須在濕法環(huán)境下使用的表面改性劑,必須預(yù)先將其皂化、銨化或乳化,使其能在水溶性中溶解和分散。
2、表面改性劑用量
一般情況下,粉體的比表面積越大,改性劑的用量也越大。理論上改性劑的用量以能在無機粉體表面形成改性單分子膜最為合適。
對于濕法改性,表面改性劑在粉體表面的實際包覆量不一定等于表面改性劑的用量,因為總有一部分表面改性劑未能與粉體顆粒作用,在過濾時就流失掉了。因此,實際用量要大于達到單分子層吸附所需的用量。3、3、表面改性劑用法
表面改性劑的用法包括配制、分散和添加方法以及使用兩種以上表面改性劑的加藥順序。
(1)配制方法
不同的表面改性劑需不同的配制方法,要達到好的改性效果最后在添加前進行水解。
(2)添加方法
為了使表面改性劑的高度分散和表面改性劑在粉體表面的均勻包覆,最好采用與粉體給料速度聯(lián)動的連續(xù)噴霧或滴加方式,當(dāng)然只有采用連續(xù)式的表面改性機才能做到連續(xù)添加。
(3)添加順序
在選用兩種以上的表面改性劑時,加藥順序?qū)ψ罱K改性效果也有一定的影響。在確定其添加順序時,首先要分析表面改性劑各自所起的作用和與粉體表面的作用方式。