煅烧高岭土表面改性在药用橡胶中的应用成果

2023-11-29 理论教育版权反馈

【摘要】：§3．7煅烧高岭土表面改性取得的成果改性煅烧高岭土活化率为99．3%。表面接触角测试结果表明，高岭土粉体经表面改性具有很强的疏水性。从红外分析图谱对比中可以看出，高岭土经表面改性前后，光谱曲线均有明显的异常波数区间，但其他外形基本相似。结果表明，吸收峰是脂肪酸、钛酸酯和高岭土彼此间发生化学吸附或化学反应的结果，即表面改性的产物。

§3．7　煅烧高岭土表面改性取得的成果

（1）改性煅烧高岭土活化率为99．3%。用红外光谱分析改性前后煅烧高岭土的变化发现改性高岭土在波数为2900cm－1左右出现了较明显的—CH3和—CH2—吸收峰，而原料的图谱上并没有这两个吸收峰，这说明改性剂吸附于粉体表面，二者结合牢固。上述试验及检测结果表明，改性药剂在高岭土表面主要为化学吸附。

（2）改性煅烧高岭土与未改性煅烧高岭土相比，其表面性质已由亲水疏油变为疏水亲油，具有在水中润湿接触角大、在有机溶剂中分散性好和沉降体积小等特点。表面接触角测试结果表明，高岭土粉体经表面改性具有很强的疏水性。改性后的高岭土粉体经红外吸收光谱分析，其粉体表面的确存在有机物吸收峰，说明新的接枝物产生，即表面改性的产物。

（3）改性剂用量（在较小范围内）越大，改性效果越好。但当改性剂用量超过一定值时，改性效果变化不大甚至缓慢变差。改性温度及改性时间对改性效果的影响情况同改性剂用量相似。在综合考虑成本及改性效果的情况下，用硬脂酸改性煅烧高岭土的最佳改性条件为：硬脂酸3．5%，改性温度130℃，改性时间30min，产品活化率为99．3%，润湿接触角为126°，在航空煤油中沉降体积为1．5mL/g，在水中完全悬浮不沉降，改性效果好。(www.chuimin.cn)

（4）分别用硬脂酸、钛酸酯对高岭土生粉、煅烧高岭土进行表面改性，通过红外吸收光谱（IR）测试分析，可以将脂肪酸与钛酸酯对高岭土表面的改性机理归纳为：脂肪酸的RCOO—与高岭土表面的金属离子发生化学吸附反应，同时，脂肪酸分子与高岭土表面的—Si（Al）—OH等羟基等基团发生氢键吸附作用，使高岭土表面的自由能下降，疏水性增强，从而使高岭土表面由亲水性变成亲油性。钛酸酯则与高岭土表面的羟基形成Ti—O—K键（K键为高岭土表面）。这样，脂肪酸和钛酸酯分子分别与高岭土表面的金属离子、羟基等活性基团发生化学吸附或物理吸附，从而使高岭土表面与有机高分子聚合物复合时相溶性最佳。

（5）从红外分析图谱对比中可以看出，高岭土经表面改性前后，光谱曲线均有明显的异常波数区间，但其他外形基本相似。这表示脂肪酸中C—H键的反对称伸缩振动和对称伸缩振动、钛酸酯有效官能团的对称伸缩振动和反对称伸缩振动。结果表明，吸收峰是脂肪酸、钛酸酯和高岭土彼此间发生化学吸附或化学反应的结果，即表面改性的产物。

煅烧高岭土表面改性在药用橡胶中的应用成果

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