三種超細重晶石粉改性方法,有需要的嗎?

活性重晶石的製備主要是利用各類材料或助劑,採用物理化學方法對礦物表面經行處理,進而改善或完全改變礦物的表面物理化學性質。

重晶石礦粉表面改性是根據高分子材料應用的需要,利用物理、化學等方法對重晶石礦粉的表面進行處理,有目的地改變粉體原來表面的物理化學性質,提高其與高分子材料分散性、親和性。

重晶石礦粉改性中,改性劑的選擇會直接影響重晶石的改性效果,以及作為填料在高分子材料中的應用效果,因此改性劑的選擇對製備活性重晶石起著關鍵作用。在無機粉體改性中,改性劑可分為表面活性劑、偶聯劑、有機聚合物、不飽和有機酸、金屬氧化物及其鹽、超分散劑等。目前,在活性重晶石的製備中,常用的改性劑是表面活性劑、偶聯劑、金屬氧化物及其鹽等。

三種超細重晶石粉改性方法,有需要的嗎?

一、表面活性劑改性

根據表面活性劑活性基團的帶電性可以分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑。重晶石礦粉表面電性由粉體表面的荷電離子,在不同pH值下,重晶石礦粉會帶不同電荷,當pH小於等電點時,重晶石礦粉表面帶正電;當pH大於其等電點時,表面帶負電。

改性後的重晶石礦粉,其表面因連接親油基,增加了顆粒與顆粒之間的空間位阻,防止顆粒之間的相互接近,避免顆粒因碰撞聚沉,提高了在高分子材料中的分散性。

1陰離子表面活性劑改性

在水中電離後起表面活性作用的部分是帶負電荷的表面活性劑稱為陰離子表面活性劑。硬脂酸是應用廣泛的陰離子表面活性劑,其分子的一端為長鏈烷基R,結構與聚合物結構相近,因此與聚合物基料有著良好的相容性;分子的另一端為 - COOH,可與無機礦粉發生物理、化學吸附。

未經改性的重晶石礦粉,由於其與橡膠界面的親和性差限制了其在橡膠中的應用,將改性後的重晶石礦粉填充到橡膠中,不僅能提高重晶石的附加值,降低橡膠材料的生產成本,又能為製備耐磨性、耐老化性及具有特殊硬度的新型橡膠材料提供技術參考。

作為油漆填料,改性後的重晶石礦粉必須與有機質油漆有良好的親和性,均勻分散在基體中;同時能增加油漆的光澤度、附著力等,並具有良好的抗酸、抗鹼性能。

2陽離子表面活性劑改性

當重晶石粉體表面帶負電荷時,需採用陽離子表面改性劑,如甲基油酸氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基苄基氯化銨等。帶正電的活性基團與重晶石表面的負電荷反應,使礦粉表面連上長鏈烷基,增加顆粒之間的空間位阻,避免顆粒在碰撞過程中發生團聚,從而使重晶石粉體之間分散更好,同時長鏈烷基與高分子材料結構相似,兩者有很好的親和性。

3非離子表面活性劑改性

非離子表面活性劑中的親水基團和親油基團能分別與填料和高分子材料發生作用,加強二者聯繫,從而提高體系的分散性和親和性。在製備活性重晶石時,單獨使用非離子表面活性劑,得到的效果並不佳。

二、偶聯劑改性重晶石

1硅烷偶聯劑改性

硅烷偶聯劑是一類分子中同時含有兩種不同化學性質基團的有機硅化合物,能在有機高分子材料與無機材料之間架起一座“橋樑”,使兩種性質差異較大的材料產生一種良好的界面,牢固的結合在一起。

由硅烷偶聯劑進行表面改性的重晶石超細粉體作為高分子材料的填料,與高分子材料有良好的相容性和親和力,均勻分佈在基體中。

2鈦酸酯改性

鈦酸酯偶聯劑是美國Kenrich石油化學公司於20世紀70年代中期開發的新型偶聯劑,它對許多無機顆粒有良好的改性效果,按其化學結構可分為單烷氧基型、螯合型和配位型。改性後重晶石礦粉吸油量下降了15%,將改性後的重晶石礦粉添加到粉末塗料時,粉末塗料外觀平滑,光澤度高,可以提高粉末塗料的流平性、光澤度、機械性能等。

三、金屬氧化物及其鹽改性

重晶石表面電勢的高低不僅與表面吸附的有關,存在特性吸附時,還與吸附的金屬離子有關。存在特性吸附金屬陽離子時,正的表面電荷增加;存在特性吸附陰離子時,表面電荷變得更負。

重晶石礦粉表面通過化學共沉澱等方法,並經過相應的物理化學處理,可將廉價的重晶石礦粉製成複合導電粉末。


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