7類方法用于填料的高嶺土表征

　　高嶺土，又稱瓷土或者白陶土，因發(fā)現(xiàn)于江西景德鎮(zhèn)附近東郊地區(qū)的高嶺村而得名，是自古以來人類使用最廣泛的粘土材料之一。

　　高嶺土作為填料或功能性填料在塑料、涂料、橡膠等行業(yè)中已得到了較好的應(yīng)用，不僅可降低有機(jī)高分子制品的成本，更重要的是能夠提高其部分性能。許多應(yīng)用領(lǐng)域都對(duì)高嶺土的表面或界面性質(zhì)有特殊要求，為了滿足應(yīng)用要求必須對(duì)其進(jìn)行表面改性。

　　在對(duì)高嶺土進(jìn)行表面改性結(jié)束后，如何對(duì)改性效果進(jìn)行檢測(cè)與表征就變成了首要問題。到目前為止，國(guó)內(nèi)還沒有制定出一套統(tǒng)一的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。盡管如此，專家學(xué)者們還是建立了一套簡(jiǎn)單、可行、實(shí)用的方法來對(duì)其進(jìn)行表征。

　　我們特別整理了當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用較為普遍的高嶺土改性效果表征方法，希望能更好的助您認(rèn)識(shí)與了解高嶺土的效果好壞。

　　01沉浮法與活化指數(shù)法

　　沉浮法是較為簡(jiǎn)單的一種評(píng)價(jià)高嶺土改性效果的方法，未改性的高嶺土表面親水疏油，在水中會(huì)自動(dòng)下沉，經(jīng)過改性后的高嶺土表面性質(zhì)發(fā)生變化，變?yōu)橛H油疏水，受到水中強(qiáng)大的表面張力被迫上浮，改性效果不同則沉浮情況也不同，可以借此來評(píng)價(jià)高嶺土的改性效果。

　　活化指數(shù)法與沉浮法原理類似，指漂浮在水面上的高嶺土占高嶺土樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，一般用H表示，H值為0-1，H值越大說明改性效果越好。

　　02有效活化指數(shù)法

　　“沉浮法”與“活化指數(shù)法”等評(píng)價(jià)方法只能反映顆粒表面被改性劑包覆的程度和親油性，而不能發(fā)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。

　　有效活化指數(shù)值是通過測(cè)定兩次活化指數(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)。

　　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。

　　03表面潤(rùn)濕法

　　高嶺土改性后表面由親水疏油性變?yōu)橛H油疏水性，接觸角也會(huì)發(fā)生變化，可通過測(cè)定表面接觸角的方法來表征改性效果。

　　通常情況下，接觸角增加越多(由小到大)，表明改性效果越好。但是這種方法具有片面性，一般只能反映出高嶺土顆粒表面的疏水性和被改性劑包覆的程度。

　　04紅外光譜分析

　　采用紅外光譜對(duì)未經(jīng)改性的高嶺土和經(jīng)過改性后的高嶺土進(jìn)行對(duì)比分析，改性高嶺土在紅外譜圖上存在著改性劑的吸收峰，說明表面性質(zhì)較之前出現(xiàn)差異。

　　通過這種差異，就可以評(píng)價(jià)高嶺土的表面改性效果。

　　05吸附性法

　　通過測(cè)定吸附熱或利用反氣相色譜法也可來判定改性高嶺土吸附性的大小。放出的吸附熱越多、反氣相色譜柱中氣體的保留體積越大時(shí)，高嶺土的吸附性越大，改性效果越好。

　　06濁度法

　　當(dāng)光線穿過盛有高嶺土的分散體系時(shí)，入射光會(huì)減小，可用通過單位厚度分散體系入射光強(qiáng)度的變化，即濁度τ來表示。

　　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。

　　07其他方法

　　直接測(cè)定復(fù)合材料性能也是一種方法。高嶺土表面改性的原因是因?yàn)樽鳛樘盍吓c復(fù)合材料相容性不好，因此通過對(duì)添加高嶺土的復(fù)合材料的性能，進(jìn)行直接測(cè)定也是一種有效手段。

　　除上述幾種表征方法外，還可以通過核磁共振、差熱分析等手段來表征高嶺土的改性效果。其改性效果確定的原理都是以高嶺土改性前后表面基團(tuán)的組成以及鍵能不同引起的特征曲線的變化為根據(jù)的。

　　高嶺土是應(yīng)用較廣泛的一種綠色環(huán)保的礦物填料，但高嶺土礦物的形成條件及開采加工方法會(huì)有差異，導(dǎo)致其表面性質(zhì)也有較大不同，這是高嶺土應(yīng)用局限性的重要原因。

　　高嶺土的改性是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的精加工技術(shù)。隨著研究開發(fā)的不斷深入，市場(chǎng)的不斷開拓，新技術(shù)、新產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)，推陳出新，高嶺土將會(huì)更大量、廣泛地應(yīng)用于涂料、造紙、橡膠、塑料等行業(yè)。

　　因此立足于高嶺土的深加工領(lǐng)域，開發(fā)新產(chǎn)品，提高高嶺土的產(chǎn)品附加值，對(duì)我國(guó)高嶺土資源的合理化、經(jīng)濟(jì)化利用意義重大。

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