改性效果表征

表面改性效果的好壞需要有綜合的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，高嶺土表面改性效果的評(píng)價(jià)方法很多，葉舒展等在2004年總結(jié)了以下幾種方法。

(1)沉浮法與活化指數(shù)法：沉浮法是對(duì)高嶺土表面改性效果的一種簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)方法，其機(jī)理是未改性的高嶺土密度比水大，表面為極性，在水中會(huì)自然下沉，經(jīng)表面改性的高嶺土由親水疏油變?yōu)橛H油疏水，在水中因水強(qiáng)大的表面張力迫使其上浮，因此可以觀察其在水中的沉浮情況而對(duì)改性效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體方法為：把改性高嶺土粉末靜置于水面觀察，迅速下沉的改性效果較差，靜置于水面的效果居中，任意攪拌也不沉的改性效果卓越。

林美娟等(1995)以DL-411-A鋁酸酯偶聯(lián)劑為改性劑對(duì)高嶺土加工工藝進(jìn)行了表面改性。研究發(fā)現(xiàn)，普通高嶺土表面為親水性，投入水中，很快被水潤(rùn)濕并沉人水中;當(dāng)用偶聯(lián)劑改性后，表面由親水性變?yōu)槭杷裕虼藨腋∮谝好?在稀鹽酸中，由于表面偶聯(lián)劑被破壞，而導(dǎo)致部分下沉。說(shuō)明經(jīng)偶聯(lián)劑改性后的高嶺土表面連接一層致密的偶聯(lián)劑，從而阻擋了高嶺土與水或酸的接觸?；罨笖?shù)法也是基于這一原理，它是用漂浮在水面的改性高嶺土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)H來(lái)表示。漂浮部分的質(zhì)量/樣品總質(zhì)量，H值為0〜1，H值越大，改性效果越好。劉欽甫等(1999)利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)山西省小峪礦區(qū)煤系煅燒高嶺土進(jìn)行了表面改性實(shí)驗(yàn)。對(duì)改性后樣品的活化指數(shù)測(cè)定表明，未改性樣品活化指數(shù)為0，其余改性過(guò)的樣品的活化指數(shù)在93%〜99.5%之間。硅烷偶聯(lián)劑用量占高嶺土質(zhì)量的0.5%〜3.0%，硅烷用量增加，活化指數(shù)稍有增大。

(2)有效活化指數(shù)法“沉浮法”與“活化指數(shù)法”等評(píng)價(jià)方法均不能反映出有機(jī)化合物分子與高嶺土顆粒表面化學(xué)結(jié)合的程度，而只能反映顆粒表面的親油性和表面被改性劑包覆的程度。劉欽甫等在2000年提出用“有效活化指數(shù)”來(lái)反映改性劑與高嶺土顆粒表面之間的結(jié)合情況。有效活化指數(shù)值是通過(guò)兩次測(cè)定活化指數(shù)的方法獲得，第1次測(cè)出改性高嶺土的活化指數(shù)H1，第2次則先用有機(jī)溶劑(如甲苯)對(duì)待測(cè)試樣進(jìn)行洗滌，目的是洗滌掉與高嶺土以弱鍵(如物理鍵和弱的化學(xué)鍵)結(jié)合的那部分改性劑，然后再測(cè)定其活化指數(shù)H2,H2/H1×100%就是有效活化指數(shù)。實(shí)踐證明，當(dāng)有效活化指數(shù)值達(dá)到70%以上時(shí)，改性高嶺土對(duì)聚合物有明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用。

(3)濁度法：濁度法的機(jī)理是當(dāng)光線通過(guò)分散體系時(shí)入射光強(qiáng)度會(huì)減小，用通過(guò)單位厚度體系后入射光強(qiáng)度的變化即濁度τ來(lái)表示，τ=(1/L)ln(Io/I)。這樣就可以用X射線透過(guò)法測(cè)定因高嶺土粉體濃度變化而引起的濁度變化來(lái)表征高嶺土表面改性的效果，濁度越大，說(shuō)明高嶺土粉體的分散越好，沉降越少，改性效果越好。

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