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旭豐粉體|粉體表面改性效果的分析和評價方法
2024-08-31
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返回列表近年來，表面改性是非金屬礦物粉體加工領域研發最為活躍、發展最快的技術之一，也是提高其應用性能、拓展市場和用量的重要手段。因此，備受非金屬礦物粉體行業及下游應用行業的關注。
在生產過程中，如何評價表面改性效果，根據改性效果及時調整改性劑、工藝與設備參數至關重要。目前，碳酸鈣、滑石粉、硅微粉、高嶺土、重晶石粉、硅灰石粉等無機非金屬礦物粉體表面改性效果的表征評價方法可分為直接法和間接法。
本文先介紹幾種直接法的粉體表征評價方法及相關案例供大家做參考，大家可根據自身實際需求選擇一種或多種表征評價方法對改性后的粉體進行評價。
活化指數
對于提高無機填料或顏料與高聚物基料相容性或表面疏水性的表面改性，可采用“活化指數”來檢測或表征表面改性效果的優劣。
活化指數是指水對無機顏填料的非浸潤性，即無機顏填料疏水性的強弱。圖一為未改性滑石粉在水中的效果，完全被水浸潤；圖二為普通改性滑石粉在水中的效果，部分粉體被水浸潤沉底；圖三為我司超疏水系列滑石粉在水中的效果，可達到完全疏水的效果，且底部水幾乎完全澄清。
吸油值
吸油值也稱樹脂吸附量，表示顏填料對樹脂吸收量的一種指數。在應用中，大多數顏填料用吸油值這個指標來預測其對樹脂的需求量，從而推導配方體系中顏填料的最大添加比例。吸油值通常以100g顏填料所需DOP油（部分涂料客戶延用舊國標蓖麻油檢測）的體積表示，即每100g顏填料在達到完全潤濕時的最低用油量。
表面改性是降低顏填料吸油值的重要手段，吸油值越小，樹脂吸附量越少，即可填充比例越高，以下是幾款碳酸鈣的吸油值對比。
接觸角（浸潤角）
接觸角的主要意義在于了解物體表面與液體或氣體之間的相互作用性質，以及評估材料的潤濕性和表面特性。
通過測量液滴與固體表面之間的接觸角，可以了解液體在固體表面上的展開情況。較小的接觸角意味著液體更容易在表面上展開，表明材料具有良好的潤濕性。而較大的接觸角則表示材料對液體具有較強的不潤濕性。
表面能是描述固體表面吸附能力的指標，它對液體在固體表面的擴展性起重要作用。通過測量不同液體在固體表面上的接觸角，可以計算出固體的表面能，進而評估其與不同類型液體的相互作用。
直接法能夠通過測試相關參數來直觀的表現出改性效果，適用于顏填料企業對改性粉體的改性效果評價，而由于粉體表面改性的最終目的是解決或改善顏填料在應用過程中的某種缺陷，故間接法對于粉體表面改性的評價更加重要。
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