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      技術進展
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      硅烷偶聯劑憑什么成為高嶺土最常用和最有效的表面改性劑?
      來源:中國粉體技術網    更新時間:2020-09-30 17:20:57    瀏覽次數:
       
        一般認為,利用有機偶聯劑處理高嶺土等黏土,偶聯劑以化學鍵結合、化學吸附和表面覆蓋等方式與黏土表面結合的,并在黏土表面形成低聚物而對黏土表面進行改性,達到改善界面的物理、化學性能的目的。
        
        硅烷偶聯劑是高嶺土填料最常用和最有效的表面改性劑,其作用機理一般認為是:(1)化學鍵;(2)氫鍵;(3)物理吸附;(4)形成鏈狀結構的覆蓋狀物質;(5)從表面排除水等,例如Arkles模式。
       
      硅烷偶聯劑憑什么成為高嶺土最常用和最有效的表面改性劑?
        
        研究發現,硅烷偶聯劑的羥基可與高嶺土表面活性基團反應形成氫鍵,進而縮合成共價鍵,使得硅烷偶聯劑與高嶺土穩固結合。相繼產生的氫鍵包覆在高嶺土表面,使得處于偶聯劑另一端外露的具有反應性的疏水基團R在塑化過程中很容易與有機高分子材料中的活性基團反應,形成很強的化學鍵,從而使硅烷偶聯劑與高分子材料穩定結合。
        
        硅烷偶聯劑的種類很多,常用的有乙烯基硅烷、氨基硅烷、環氧基硅烷、甲基硅烷等。劉欽甫等提出的硅烷偶聯劑(加有機助劑M)對煅燒高嶺土表面改性的機理如下:
         
        (1)煅燒高嶺土顆粒表面吸附有機助劑M釋放出來H+
        M—H++O—Al(煅燒高嶺土)→HO—Al(煅燒高嶺土)+M-
        (2)硅烷偶聯劑分子水解
      硅烷偶聯劑憑什么成為高嶺土最常用和最有效的表面改性劑?
         
        (3)硅烷偶聯劑與煅燒高嶺土表面形成的羥基縮合
      硅烷偶聯劑憑什么成為高嶺土最常用和最有效的表面改性劑?
        
        由于硅烷偶聯劑的R為親有機基團,所以煅燒高嶺土經表面改性后即能夠與有機基體如橡膠、塑料相容。當改性的高嶺土作為填料用于橡膠中時,在硫化過程中R基團會與橡膠大分子發生反應,從而使高嶺土分子完全分散、融合在橡膠基體分子中。
        
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