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白炭黑不同改性技術(shù)及優(yōu)缺點通常情況下,對白炭黑的改性過程中主要是應(yīng)用相關(guān)化學(xué)材料,同時設(shè)置適當(dāng)工藝手段,促使其表面羥基與改性材料反應(yīng),從而降低其表面的羥基量。 在傳統(tǒng)的工業(yè)與實際運用中,根據(jù)改性劑的屬性進行劃分,而分為兩種類型,分別為有機物和無機物改性。其中被人們廣泛接受的是有機物的改性方式,其按照工藝方法又可分為三種,干法、濕法還有壓熱法。 對于已經(jīng)確定的改性劑,又可以搭配不同的改性方法,從而達到不同的改性效果。改性的技術(shù)有很多,它們各有各的優(yōu)缺點: 一是通過對白炭黑粒子表面接枝與其性質(zhì)相似的聚合物俗稱為表面接枝改性方法,其適用于接枝較小分子量的聚合物,然而其接枝的條件也非常嚴格; 二是硅烷偶聯(lián)劑改性方法,在制備過程中主要是通過偶聯(lián)劑上的官能團與粒子的親水性基反應(yīng),在此基礎(chǔ)上,來進行對材料的改性; 三是離子液改性的方法,將白炭黑放置粒子液中與其反應(yīng),提高白炭黑的分散性,這個方法雖然污染低、易操作,但是改性效果差; 四是大分子界面改性,這個改性的方式,單獨使用時效果很差,而特定環(huán)境下能和偶聯(lián)劑相互協(xié)同; 五是并用改性的方法,就是結(jié)合多種改性的手段,分別取其長避其短,整合各自的優(yōu)勢來提高改性的質(zhì)量。例如由米其林最早開發(fā)的原位改性法,大致實現(xiàn)流程為在混煉橡膠時,向其中添加硅烷偶聯(lián)劑與白炭黑等物質(zhì),一定體系條件下二者反應(yīng)。在偶聯(lián)劑和橡膠混合物之間有一些作用力,不僅能破壞白炭黑的聚集體,還能做到對白炭黑的疏水改性。然而,該方法需要大量能量,難以進行高效的控制,因而為避免這些缺陷還應(yīng)該進行適當(dāng)?shù)母倪M。此外剩余的偶聯(lián)劑很可能會殘留其中,而影響到復(fù)合材料的性能。 還有與原位改性相類似的是干改性技術(shù),其目的主要是在高溫條件下通過硅烷偶聯(lián)劑和白炭黑反應(yīng)而獲得疏水性強的白炭黑,但是,在此過程中,也要耗費不少的能量。 目前,被人們接受的就是濕法改性技術(shù),它是要求硅烷偶聯(lián)劑與白炭黑在溶液中進行反應(yīng),這個技術(shù)不僅不需要消耗大量的能量,而且相對可控。 |