影響因素
在無機填料或顏料的有機表面改性工藝中,表面改性劑的品種和用量對填料體系的性能有顯著影響。表面改性劑的用量可參考“活化指數”來確定。所謂最佳用量即表面改性劑在填料或顏料顆粒表面上,覆蓋單分子層的用量,大於此用量,則將形成多層物理吸附的界面薄弱層,從而引起填充物強度下降;低於最佳用量,則填料顆粒表面處理不完全,反映在“活化指數”H的變化曲線中,隨著表面改性劑用量的增加,開始階段H呈上升趨勢,H由0升至1.0然後不再變化,如圖所示。曲線中a點所對應的橫坐標的A點,即是表面改性劑在無機填料或顏料表面形成單分子覆蓋層的用量,可作為表面改性劑的最佳用量,但在實際處理中,應略低於該用量。
表面改性劑用量與活化指數H的關係。因此,活化指數可作為表面改性後活性無機填料的一項質量評價指標,為用有機表面改性劑處理無機填料或顏料提供了一種快捷、實用的產品質量檢驗方法。有些套用行業對粉體的活化指數提出了明確的指標要求,例如,化工行業規定活性輕鈣的活化指數要大於90%,一些塑膠製品廠家要求活性重鈣的活化指數大於95%。
測定方法
活化指數的一般測定方法是,稱取一定量表面改性後的粉體樣品,置於盛有一定容積純淨水的燒杯中,以一定轉速攪拌1~2min;然後靜置,等溶液澄清後,颳去水溶液表面的粉體物料,並將沉入燒杯底的粉體物料過濾、烘乾、稱重。然後根據下式計算活化指數,即:
以上講的是在水相中表面改性粉體的“活化指數”進行測定,也可在有機溶劑相,如液體石蠟、煤油等中測定改性粉體的“活化指數”。
應當指出,活化指數不能作為粉體表面改性產品的唯一質量指標。一方面,用不同的表面改性劑改性後,活化指數可能不同,但絕不意味著,活化指數越高,表面改性效果就越好,應該結合其他指標,如吸附類型、與高聚物基料的作用以及套用性能指標來綜合考慮,例如對於煅燒高嶺土,用硬脂酸進行表面改性後其活化指數一般來說要高於矽烷偶聯劑,但對煅燒高嶺土套用性能的改善遠不如矽烷偶聯劑,因為矽烷偶聯劑與高嶺土的作用為化學吸附,吸附較牢固,而且分子中還含有與高聚物基料的偶聯作用基團。