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)光線通過分散體系時(shí)入射光強(qiáng)度會(huì)減小，用通過單位厚度體系后入射光強(qiáng)度的變化即濁度τ來表示，τ=(1/L)ln(Io/I)。這樣就可以用X射線透過法測(cè)定因高嶺土粉體濃度變化而引起的濁度變化來表征高嶺土表面改性的效果，濁度越大，說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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