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(shi)怎么改性二氧(yang)化硅的呢?
硅(gui)烷偶聯劑改性二(er)氧(yang)化硅(gui)是一(yi)種(zhong)化學方(fang)法,是基(ji)于表面(mian)(mian)存在的(de)(de)大量羥(qian)基(ji)及不飽(bao)和殘鍵與(yu)修飾分子(zi)之間存在的(de)(de)化學反應實現(xian)的(de)(de),即(ji)將其表面(mian)(mian)連接帶有特定官能團(tuan)的(de)(de)物質,從而改變二(er)氧(yang)化硅(gui)表面(mian)(mian)的(de)(de)狀態和結(jie)構。
硅烷(wan)偶聯劑是一種化學(xue)有機物,因為存在(zai)雙功(gong)能(neng)官能(neng)團,能(neng)夠(gou)在(zai)二氧化硅納米(mi)顆粒化學(xue)改性(xing)中起到橋梁(liang)作用,能(neng)夠(gou)把無機和有機分(fen)子進行牢固連接,從而(er)起到改性(xing)的(de)作用。
二、硅烷偶聯劑改性二氧化硅方法
使用硅烷偶聯劑是(shi)(shi)二(er)氧化硅改(gai)性最(zui)常用、最(zui)傳統的一種改(gai)性方法,具(ju)體操作方法是(shi)(shi):
1、準備硅烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)溶(rong)液,一般是將硅烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)加入適(shi)量有機溶(rong)劑(ji)中,形成一定濃度的(de)硅烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)溶(rong)液。
2、將(jiang)二氧化硅(gui)與硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑溶(rong)液(ye)混合,一般是將(jiang)硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑溶(rong)液(ye)滴入二氧化硅(gui)中,攪拌均勻(yun)。
3、烘(hong)干(gan)混(hun)(hun)合物(wu)(wu),使其中的有機溶劑揮發干(gan)凈,通常可以(yi)將混(hun)(hun)合物(wu)(wu)放入(ru)烘(hong)箱中,經過一(yi)定時(shi)間的加熱烘(hong)干(gan)即(ji)可。
4、熱處理,一(yi)般是將干燥后的混(hun)合物在高溫下進行處理。這一(yi)步的溫度和時(shi)間可以(yi)根據具(ju)體的硅烷偶聯劑和二氧化(hua)硅的性質(zhi)進行調(diao)整。
三、硅烷偶聯劑改性二氧化硅用量多少
使用(yong)硅(gui)烷偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)改性二氧化碳(tan)要(yao)注意硅(gui)烷偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang),用(yong)量(liang)(liang)(liang)不(bu)足時(shi)(shi),粉體表面包(bao)覆不(bu)完全(quan),但偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)(liang)過(guo)多(duo)時(shi)(shi),偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)之(zhi)間易(yi)(yi)發(fa)生交聯(lian)(lian),也影(ying)響偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)與粉體之(zhi)間的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。因此偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)(liang)不(bu)易(yi)(yi)過(guo)多(duo),可(ke)以按(an)照活化率的(de)具(ju)體要(yao)求確定合理(li)的(de)偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)(liang)。
硅烷偶聯劑質(zhi)量分數建議添加量在1%~5%范圍內,具(ju)體計算(suan)公式為:
硅(gui)烷偶聯劑用量(liang)(liang)=填料(liao)用量(liang)(liang)*填料(liao)表(biao)面(mian)積/硅(gui)烷最(zui)小包覆面(mian)積;填料(liao)表(biao)面(mian)積不明(ming)時(shi),硅(gui)烷偶聯劑的(de)加入量(liang)(liang)可(ke)確定(ding)為填料(liao)的(de)1%左右。