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源磊小知识 | 纳米碳酸钙常用10大类表面改性剂

发布时间:

2024-01-29 09:34

随着纳米碳酸钙的应用领域逐渐扩大,为了充分发挥纳米碳酸钙的优势,改善纳米碳酸钙的性能,须采用不同的表面改性方法和改性剂进行表面改性处理。下面来看看纳米碳酸钙常用10大类表面改性剂。

 

 

1、钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂可以分为单烷氧型、配位型及螯合型,为了提高其反应的均匀性,需采用惰性溶剂进行溶解和稀释,再以喷雾形式加入表面改性机,可以更好地与碳酸钙颗粒进行分散混合、表面化学包覆。

2、铝酸酯偶联剂

铝酸酯一端的烷氧基可与碳酸钙表面的自由质子反应,另一端能和高聚物分子链产生缠绕或交联作用,其性能优于钛酸酯。

3、硼酸酯偶联剂

硼酸酯偶联剂作为改性剂使用,具有很多优点:无毒并且抑菌,偶联功能优异,热稳定性能好,具有良好的抗水解能力。因此,硼酸酯作为纳米碳酸钙改性剂,不仅用于干法表面改性工艺,也可用于湿法改性处理。

4、脂肪酸(盐)

脂肪酸(盐)的作用机理是利用碳酸钙表面分布着大量亲水性的羟基,呈现较强碱性的特点,其RCOO-与碳酸钙浆液中的Ca2+、CaHCO3+、CaOH+等组分反应生成脂肪酸钙沉淀物,包覆在碳酸钙粒子表面,脂肪酸钙中的烃基使碳酸钙的表面性质由亲水变成亲油。

5、磷酸盐和缩合磷酸

磷酸酯(盐)改性剂也属于阴离子型表面活性剂,主要是通过磷酸酯腐蚀碳酸钙表面生成磷酸酯钙和磷酸酯氢钙,其紧密包覆在纳米碳酸钙颗粒表面,长链烷基朝外排列,使得纳米碳酸钙呈疏水性。

6、季胺盐类

季胺盐类是一种阳离子表面活性剂,其分子的一端可以和高分子材料发生交联,另一端带正电可以在碳酸钙表面发生静电吸附。

7、反应性单体、活性大分子

反应性单体中,带有不饱和键的小分子羧酸能与纳米碳酸钙作用,分散纳米碳酸钙;利用其反应性(不饱和键)可与聚烯烃发生接枝,形成接枝物,强化纳米碳酸钙与聚合物间的界面作用。

8、聚合物

聚合物可在碳酸钙表面定向吸附,使碳酸钙具有电荷特性并在碳酸钙粒子表面形成物理或化学吸附层,增大粒子之间的距离,防止碳酸钙粒子间粘连团聚,进而改善分散性。常用的聚合物主要有低聚物、高聚物和水溶性高分子。

9、超分散剂

超分散剂不同于传统的表面活性剂,主要由溶剂段和锚固段组成。其锚固段一般为极性基团,可以单点锚固或多点锚固的形式紧密结合于颗粒表面;溶剂段极性各异,分别适用于不同极性的聚合物改性。

10、无机物

无机物改性剂一般不能使碳酸钙由亲水变成疏水,但能改善纳米碳酸钙的分散性与耐酸性,若与其他改性剂结合使用,效果较佳。常用的主要有偏磷酸(盐)、多聚磷酸(盐)、铝酸(盐)、明矾、钡盐等。

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