今天是2021年11月15日 星期一,欢迎光临本站 

常见问题

超细粉体的应用及其表面改性机理浅析

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/10/10     浏览次数:    

  功能材料是高分子材料研究、开发、生产和应用中活跃的领域,在材料科学中具有重要的作用。超细粉体是一种功能材料,而且其为新的功能材料的复合更使 之具有广阔的应用前景,在国民经济各个领域都有着广泛的应用,起着重要的作用。

  一、 超细粉体的性质及应用
  1. 超细粉体表面特性
  超细粉体科学与技术是近年来发展起来的一门新的科学技术,是材料科学的一个重要组成部分。对于超细粉体一般将粒径大于1μm的粉体称为微米粉体,粒径处于0.1-1μm之间的粉体称为亚微米粉体,也有人将粒径小于3μm的粉体称为超细粉体。超细粉体通常又分为微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体。超细粉体的粒径与其特性的关系如下表所示。
  2.超细粉体表面结构   
  根据晶体的空间结构,可以分为四种类型紧密堆积结构、骨架结构、层状结构和链状结构。晶体受外力作用破坏时,将沿着晶体构造中键合力弱的地方断裂。在断裂面上均产生得不到补偿的断键,即不饱和键。不同化学组成的超细粉体在新鲜表面具有不相同的不饱和度。根据断裂键能的性质,表面不饱和键有强弱之分,断裂面以离子键和共价键为主的是强不饱和键,表面为表面断裂面以分子键为主的为弱不饱和键,表面为非极性表面。超细粉体不同,表面官能团的种类和数量不同,同一超细粉体表面官能团有分布。
  3、超细粉体的应用
  (1)超细粉体在塑胶领域中的应用
  超细粉体在化工领域中的应用十分重要。,在涂料、塑料、橡胶、造纸、催化、裂解、有机合成、化纤、油墨等领域都有重要的应用。在塑料行业,将超细粉体与塑料复合可起到增强增韧的作用,如将纳米碳酸钙表面改性后,而且加工性能依然良好。
  除此之外,超细粉体的加入,可以改善复合材料的耐老化性。同时超细粉体还可以使复合材料功能化,如抗静电塑料、阻燃塑料、自清洁塑料等。
  (2)在催化剂行业
  作为催化剂使用,超细粉体主要根据其比表面积大、表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加,表面的活性多。超细粉体的表面效应决定了它具有良好的催化活性和催化反应选择性。催化剂是超细粉体应用的重要领域之一,国际上已经作为第四代催化剂进行研究和开发,采用纳米级催化剂可以使化学反应速度大幅度。
  (4)超细粉体在材料领域中的应用
  超细粉体在材料领域中的应用主要体现在陶瓷材料、建筑材料、特种功能材料等方面的应用。
  在特种功能材料应用领域,超细粉体的表面性质决定了它对外界环境,例如温度、光、湿气等敏感,
(5)超细粉体在日用化工领域中的应用
  纳米技术在抗菌、除味、净化空气等方面具有广阔的前景。纳米二氧化钛、纳米氧化锌的光催化性能和生物降解杀菌性能已在空气净化器、纳米洗衣机、纳米冰箱、纳米牙刷、纳米毛巾等产品中得到验证。在护肤、化妆品、服装等方面,超细粉体的作用也十分重要。
  (6)超细粉体在医药和生物领域中的应用
  在医药和生物应用领域,在药剂学中控制释放给药系统是通过物理、化学等方法改变制剂的结构,使药物在预定的时间内,自动按某一速度从剂型中恒速释放,作用于器官或特定靶组织,并使药物浓度较长时间维持在浓度内的一类制剂。
  二、超细粉体填充改性机理分析
  超细粉体填充改性塑料中正是由于界面区的存在,通过界面区将树脂基体和填充材料结合成一个整体,并通过它传递外场作用。界面的存在也将复合材料分割成许多微区,因此阻止了裂纹的扩展、使材料破坏中断、应力集中的减缓等功能。目前界面工程科学工作者认为界面作用机理主要有下面几种理论。
  1 、化学键理论
  该理论认为,一些填充改性塑料体系填充材料和树脂基体间之所以形成强的结合,是因为通过化学键将两者连接在一起。化学键的连接有几种类型树脂基体分子链上的官能团与填料表面的官能团发生化学反应,填料材料表面用偶联剂、超分散剂等处理,表面处理剂分子一部分带有可与填充材料表面官能团反应的基团,另一部分含有可与树脂基体大分子反应的官能团,形成填充材料与树脂基体之间的化学键连接界面区中的表面活性剂分子,其一端与填充材料表面的官能团反应形成化学键,另一端与树脂基体发生化学反应,但以某种形式形成强的结合,或者是相反的情况。
  化学键理论广泛解释了表面处理剂的作用,对指导选择表面处理剂、合成新的表面处剂,指导无机填充改性聚合物复合材料的制备起到决定性作用。
  2、界面润湿理论
  该理论认为,填充材料与树脂基体间的结合模式属于机械粘附与润湿吸附。机械粘附模式是一种机械铰合现象,即树脂固化后,大分子进入填充材料表面的凹陷、微孔洞中形成机械铰链润湿吸附模型是物理吸附现象,是范德华力作用,两种作用实际上往往同时存在。若能形成完全润湿,则由物理吸附产生的钻附力能超过树脂基体的内聚能,就能产生好的复合效果。


返回上一步
打印此页
在线咨询
在线客服:
18134561899

请扫描二维码访问手机站

[向上]
日产 亚洲 欧美四虎永久地让/515wwCOM