油酸钠改性无水硫酸钙晶须及其机理研究
发布时间：2021-02-25 02:49
采用油酸钠改性无水硫酸钙晶须（AW）,既可以增强无水硫酸钙晶须的疏水性,又可以在晶须表面引入-C=C-增加其功能性。利用晶须在甲基丙烯酸甲酯（MMA）的分散性能探究油酸钠加量、时间、改性温度等因素对改性效果的影响;采用XRD、XPS和DRIFTS探索晶须的吸附及改性机理、Washburn法测定晶须的疏水性能。结果表明随油酸钠用量的增加,分散性能先变好后变差,油酸钠与晶须质量比为1∶100时,沉降高度和沉降速度由油酸钠与晶须质量比为1∶200时的3.1 cm和0.31 cm/min大幅增加到10.6 cm和1.06 cm/min;分散性能开始出现突变时的油酸钠用量随温度升高而增加;DRIFTS表明油酸钠中的油酸根离子主要以物理吸附和化学吸附的方式与钙离子结合存在于晶须表面,其特征吸收峰分别是1 577 cm-1和1 540 cm-1的双峰和1 547 cm-1的单峰;改性后的晶须疏水性较改性前大幅增加,与水的接触角从改性前的0.04°增加到改性后的77.35°。
【文章来源】：人工晶体学报. 2020,49(10)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
样品接触角测量装置图
改性时间为10 min,改性温度为50 ℃时,不同油酸钠加量制备的改性EW-MAW在MMA中的沉降实验结果如图2所示。图2(a)是沉降高度随时间的变化曲线,图2(b)是沉降时间为10 min时沉降高度。由图2(a)可以看出油酸钠与晶须质量比为1∶200时,改性晶须的沉降曲线和未改性晶须类似,说明少量油酸钠改性时,对晶须的沉降性能影响不大;当油酸钠与晶须质量比为1∶100或者更大时,沉降高度随时间的变化较油酸钠与晶须质量比为1∶200时快;图2(b)也可以看出油酸钠与晶须质量比为1∶200时,改性晶须沉降10 min时的沉降高度和平均沉降速度分别为3.1 cm和0.31 cm/min和未改性晶须的3.2 cm和0.32 cm/min相差不大;油酸钠与晶须质量比为1∶100时,改性晶须沉降10 min时的沉降高度和沉降速度大幅增加,由油酸钠与晶须质量比为1∶200时的3.1 cm和0.31 cm/min增加到10.6 cm和1.06 cm/min;之后,随油酸钠加量的增加趋于稳定。改性晶须沉降是由于吸附于晶须表面的油酸根离子相互之间产生的搭桥效应,使得晶须聚沉所致。少量油酸钠改性时,油酸根离子难以覆盖晶须表面,搭桥效应不充分,改性晶须沉降高度变化不明显,当油酸钠用量足够时,晶须表面可能几乎被油酸根离子完全覆盖,改性晶须通过油酸根离子充分搭桥导致沉降高度和沉降速度明显增大,继续增加油酸钠加量,沉降高度和沉降速度趋于稳定。可见可以通过沉降高度来表征油酸根离子在晶须表面的吸附量。(2)改性时间
改性温度50 ℃,油酸钠与晶须质量比为1∶50时,不同改性时间条件制备的EW-MAW在MMA中沉降的沉降实验结果如图3所示。图3(a)是沉降高度随时间的变化曲线,图3(b)是沉降时间为10 min时沉降高度,由图3(a)可见,不同改性时间制备的改性无水硫酸钙晶须的沉降高度随时间的变化曲线相似,也说明不同改性时间制备的改性无水硫酸钙晶须的沉降性能类似;由图3(b)可见,在改性时间为20 min时,沉降高度和平均沉降速度最大为10.3 cm,1.03 cm/min,改性时间为30 min沉降高度和平均沉降速度最小为9.8 cm,0.98 cm/min,相差不大,但都远高于未改性晶须的3.2 cm,0.32 cm/min,说明本实验条件改性时间对油酸根离子吸附量影响不大,油酸根离子在无水硫酸钙晶须表面的吸附速度较快,所以在10 min时已经完成最大化的化学吸附,增加改性时间不会对吸附量产生影响,表明油酸钠对无水硫酸钙晶须的化学吸附在10 min可完成。(3) 改性温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷石膏制备的耐热半水硫酸钙晶须表面疏水改性研究[J]. 黄旭,黄健,牛韵雅,赵游龙,黄昊,朱杨,邓炜山,冷金越,郭盛,马保国. 硅酸盐通报. 2019(07)
[2]Sb2O3-ZnMgAl类水滑石的制备及其在软聚氯乙烯阻燃中的应用[J]. 尚松川,杨保俊,张睿辰,王百年,陈洋,王艳成. 复合材料学报. 2017(08)
[3]硫酸钙晶须表面改性及其对PA66复合材料性能的影响[J]. 路广,杨留栓,汪潇,刘雪平,赵亚奇,李辉. 塑料科技. 2016(04)
本文编号：3050323
【文章来源】：人工晶体学报. 2020,49(10)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
样品接触角测量装置图
改性时间为10 min,改性温度为50 ℃时,不同油酸钠加量制备的改性EW-MAW在MMA中的沉降实验结果如图2所示。图2(a)是沉降高度随时间的变化曲线,图2(b)是沉降时间为10 min时沉降高度。由图2(a)可以看出油酸钠与晶须质量比为1∶200时,改性晶须的沉降曲线和未改性晶须类似,说明少量油酸钠改性时,对晶须的沉降性能影响不大;当油酸钠与晶须质量比为1∶100或者更大时,沉降高度随时间的变化较油酸钠与晶须质量比为1∶200时快;图2(b)也可以看出油酸钠与晶须质量比为1∶200时,改性晶须沉降10 min时的沉降高度和平均沉降速度分别为3.1 cm和0.31 cm/min和未改性晶须的3.2 cm和0.32 cm/min相差不大;油酸钠与晶须质量比为1∶100时,改性晶须沉降10 min时的沉降高度和沉降速度大幅增加,由油酸钠与晶须质量比为1∶200时的3.1 cm和0.31 cm/min增加到10.6 cm和1.06 cm/min;之后,随油酸钠加量的增加趋于稳定。改性晶须沉降是由于吸附于晶须表面的油酸根离子相互之间产生的搭桥效应,使得晶须聚沉所致。少量油酸钠改性时,油酸根离子难以覆盖晶须表面,搭桥效应不充分,改性晶须沉降高度变化不明显,当油酸钠用量足够时,晶须表面可能几乎被油酸根离子完全覆盖,改性晶须通过油酸根离子充分搭桥导致沉降高度和沉降速度明显增大,继续增加油酸钠加量,沉降高度和沉降速度趋于稳定。可见可以通过沉降高度来表征油酸根离子在晶须表面的吸附量。(2)改性时间
改性温度50 ℃,油酸钠与晶须质量比为1∶50时,不同改性时间条件制备的EW-MAW在MMA中沉降的沉降实验结果如图3所示。图3(a)是沉降高度随时间的变化曲线,图3(b)是沉降时间为10 min时沉降高度,由图3(a)可见,不同改性时间制备的改性无水硫酸钙晶须的沉降高度随时间的变化曲线相似,也说明不同改性时间制备的改性无水硫酸钙晶须的沉降性能类似;由图3(b)可见,在改性时间为20 min时,沉降高度和平均沉降速度最大为10.3 cm,1.03 cm/min,改性时间为30 min沉降高度和平均沉降速度最小为9.8 cm,0.98 cm/min,相差不大,但都远高于未改性晶须的3.2 cm,0.32 cm/min,说明本实验条件改性时间对油酸根离子吸附量影响不大,油酸根离子在无水硫酸钙晶须表面的吸附速度较快,所以在10 min时已经完成最大化的化学吸附,增加改性时间不会对吸附量产生影响,表明油酸钠对无水硫酸钙晶须的化学吸附在10 min可完成。(3) 改性温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷石膏制备的耐热半水硫酸钙晶须表面疏水改性研究[J]. 黄旭,黄健,牛韵雅,赵游龙,黄昊,朱杨,邓炜山,冷金越,郭盛,马保国. 硅酸盐通报. 2019(07)
[2]Sb2O3-ZnMgAl类水滑石的制备及其在软聚氯乙烯阻燃中的应用[J]. 尚松川,杨保俊,张睿辰,王百年,陈洋,王艳成. 复合材料学报. 2017(08)
[3]硫酸钙晶须表面改性及其对PA66复合材料性能的影响[J]. 路广,杨留栓,汪潇,刘雪平,赵亚奇,李辉. 塑料科技. 2016(04)
本文编号：3050323
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