一、硅烷偶聯劑改性二氧化硅原理是什么
二氧化硅納米顆粒表面存在大量的不同狀態的羥基不飽和殘鍵,親水疏油,易于團聚,必須要對其進行功能化改性,以提高性能及應用范圍,對二氧化碳進行改性處理有多種方法,使用硅烷偶聯劑就是其中一種,那么硅烷偶聯劑是怎(zen)么改性二氧化硅的呢?
硅烷(wan)偶聯劑(ji)改性二氧化硅是一種化學(xue)方(fang)法,是基于表面存在(zai)的(de)大(da)量羥(qian)基及不(bu)飽和殘鍵與修飾分子之間存在(zai)的(de)化學(xue)反應實現(xian)的(de),即將其表面連接(jie)帶有特定官能團的(de)物質(zhi),從而改變二氧化硅表面的(de)狀態和結構。
硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑是一(yi)種(zhong)化(hua)(hua)學有機物,因為存(cun)在雙功能(neng)官能(neng)團(tuan),能(neng)夠(gou)在二氧化(hua)(hua)硅(gui)納米顆粒化(hua)(hua)學改性中起(qi)到橋梁作用,能(neng)夠(gou)把無(wu)機和有機分子進行牢固連接,從而(er)起(qi)到改性的作用。
二、硅烷偶聯劑改性二氧化硅方法
使(shi)用硅烷偶聯劑是二氧(yang)化硅改(gai)性最常(chang)用、最傳(chuan)統(tong)的一種(zhong)改(gai)性方法,具體操作方法是:
1、準備硅烷(wan)(wan)偶聯劑溶(rong)液,一般是將硅烷(wan)(wan)偶聯劑加(jia)入適量有機(ji)溶(rong)劑中,形成一定(ding)濃度的硅烷(wan)(wan)偶聯劑溶(rong)液。
2、將二氧(yang)化(hua)硅與硅烷偶(ou)聯劑溶液(ye)混(hun)合(he),一(yi)般是將硅烷偶(ou)聯劑溶液(ye)滴(di)入二氧(yang)化(hua)硅中,攪(jiao)拌均勻(yun)。
3、烘(hong)干混(hun)合物,使其中(zhong)的有機溶劑(ji)揮發干凈,通常可以將混(hun)合物放入烘(hong)箱中(zhong),經(jing)過一(yi)定(ding)時間的加(jia)熱烘(hong)干即可。
4、熱(re)處理,一(yi)般是將(jiang)干(gan)燥后的混合物在(zai)高(gao)溫下進(jin)行處理。這(zhe)一(yi)步(bu)的溫度(du)和(he)時(shi)間可以(yi)根(gen)據具(ju)體的硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)二氧化硅(gui)的性(xing)質(zhi)進(jin)行調整。
三、硅烷偶聯劑改性二氧化硅用量多少
使用(yong)硅烷偶聯(lian)劑(ji)(ji)改(gai)性二氧化碳要注(zhu)意硅烷偶聯(lian)劑(ji)(ji)的(de)用(yong)量(liang)(liang),用(yong)量(liang)(liang)不(bu)足時(shi)(shi),粉體表面包覆不(bu)完全,但(dan)偶聯(lian)劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)過多時(shi)(shi),偶聯(lian)劑(ji)(ji)之間易發生交聯(lian),也影(ying)響偶聯(lian)劑(ji)(ji)與粉體之間的(de)相互(hu)作用(yong)。因此偶聯(lian)劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)不(bu)易過多,可以按照活(huo)化率的(de)具體要求確(que)定合理的(de)偶聯(lian)劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)。
硅烷偶聯劑質(zhi)量分數建議添加(jia)量在1%~5%范圍(wei)內,具體計算公式為:
硅(gui)烷偶(ou)聯劑用(yong)量=填(tian)料(liao)用(yong)量*填(tian)料(liao)表(biao)面(mian)積/硅(gui)烷最小包覆面(mian)積;填(tian)料(liao)表(biao)面(mian)積不明時(shi),硅(gui)烷偶(ou)聯劑的加入量可確定為填(tian)料(liao)的1%左右。