云母常用表面改性劑及特點
2021-07-14
云母具有耐熱、耐腐蝕、絕緣等優(yōu)良特性，在涂料、塑膠及其他領(lǐng)域作為填料發(fā)揮著重要作用。但云母本身帶有一定的表面親水特性，其界面與塑料、橡膠等高分子材料的界面性質(zhì)不同，相容性差，難以在基質(zhì)中分散均勻，因此，在實際應(yīng)用過程中必須對云母進行表面改性，最大限度提升其在介質(zhì)中的分散特性，提高其應(yīng)用性能和價值。
1、偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑是最具有代表性的偶聯(lián)劑，它與云母粒子表面的羥基化學結(jié)合程度大，對云母有良好的改性作用，可使其與有機物產(chǎn)生很好的相容性。云母礦物表面上的羥基，可通過有機硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑在云母表面引入雙鍵，在云母粉體懸浮液中鍵入引發(fā)劑與單體，發(fā)生聚合反應(yīng)，經(jīng)過聚合反應(yīng)云母粉體表面原有的乙烯基實現(xiàn)與單體的聚合，云母粉體表面產(chǎn)生聚合物鏈。
2、表面活性劑
目前，常用的表面活性劑有高級脂肪酸、不飽和有機酸等。
高級脂肪酸的一端C16-C18的長鏈烷基，其與聚合物有相似的結(jié)構(gòu)特性，因此具有較好的相容性能。其另一端為羧基或其金屬鹽，主要負責與無機礦物表面發(fā)生作用。常見的高級脂肪酸有硬脂酸與硬脂酸鹽兩種。
不飽和有機酸是短碳鏈不飽和羥酸，其由一個或者多個不飽和雙鍵及一個或者多個羥基組成，其碳原子含量一般不高于10。丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、山梨酸最為常見。
利用硬脂酸鹽類改性云母，一定的云母粉與含有對中硬脂酸鹽的二甲苯與正丁醇的混合溶劑進行混合處理，通過攪拌加熱，恒溫后過濾，烘干。硬脂酸鹽會在絹云母的表面包裹，這是其特有的極性基團造成的，而絹云母粉表面存在羥基親水基團，一旦硬脂酸鹽包覆住絹云母后，其極性基團就會在絹云母粉的表面附著，不同量的包覆可能是硬脂酸鹽不同的極性基團所導(dǎo)致的。此類表面活性劑主要以物理吸附為主存在于絹云母層間，吸附強度較弱。
3、無機改性劑
云母珠光顏料是無機物改性劑最典型的應(yīng)用案例，氧化鈦、氧化鉻、氧化鐵等金屬氧化物包覆在云母粉表面，是這些產(chǎn)品產(chǎn)生較好的珠光效應(yīng)。云母鈦珠光顏料是一種納米級二氧化鈦包覆的云母晶片，當通過光的照射產(chǎn)生光干涉或反射現(xiàn)象，使它具有獨特的珠光光澤。制備過程并不復(fù)雜，以白云母薄片為基質(zhì)，用一層高折射率TiO2·H2O薄層在其表面進行均勻沉積，然后進行過濾、洗滌、干燥，最后放置在高溫環(huán)境下進行焙燒，達到脫結(jié)晶水的目的。可使TiO2·H2O轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米級金紅石或銳鈦礦型，借云母表面的自由價力牢固附著其上，構(gòu)成金紅石型或銳鈦礦型云母鈦珠光顏料。
未來云母表面改性方法將更加多樣，不再是單一的改性方式，采用多用藥劑、多種方式聯(lián)合作用，使改性效果達到最好。液相包膜法、機械力化學法等多法并用，不僅工藝簡單易于控制，且成本低，必將獲得更廣闊的工業(yè)應(yīng)用。
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