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么(me)改(gai)性二氧化(hua)硅(gui)的呢(ni)?
硅(gui)烷偶聯劑(ji)改(gai)性二氧(yang)化硅(gui)是一種化學方法,是基于表(biao)(biao)面(mian)存在的(de)大量羥(qian)基及不(bu)飽(bao)和(he)殘鍵與(yu)修(xiu)飾分(fen)子之間存在的(de)化學反應(ying)實(shi)現的(de),即將其表(biao)(biao)面(mian)連接帶有特定官能(neng)團的(de)物(wu)質(zhi),從而改(gai)變二氧(yang)化硅(gui)表(biao)(biao)面(mian)的(de)狀(zhuang)態和(he)結構(gou)。
硅烷偶聯劑是一種(zhong)化學(xue)有機(ji)物,因為存在雙功能官能團,能夠在二氧(yang)化硅納米顆粒化學(xue)改(gai)性中起到(dao)(dao)橋梁作用(yong),能夠把無(wu)機(ji)和有機(ji)分子進行(xing)牢固連接,從而起到(dao)(dao)改(gai)性的作用(yong)。
二、硅烷偶聯劑改性二氧化硅方法
使(shi)用(yong)硅烷偶聯劑是(shi)二氧化硅改(gai)(gai)性(xing)最常用(yong)、最傳統的一種(zhong)改(gai)(gai)性(xing)方法,具體操作方法是(shi):
1、準備硅烷(wan)偶(ou)聯劑溶(rong)液,一(yi)般(ban)是將硅烷(wan)偶(ou)聯劑加(jia)入適量有機溶(rong)劑中,形成一(yi)定濃度的硅烷(wan)偶(ou)聯劑溶(rong)液。
2、將二氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)與硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)溶(rong)液混(hun)合,一(yi)般是(shi)將硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)溶(rong)液滴入二氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)中,攪拌均勻。
3、烘干混合物,使(shi)其中的(de)(de)有(you)機溶劑(ji)揮(hui)發干凈(jing),通常可(ke)以將(jiang)混合物放入烘箱中,經過一(yi)定時(shi)間的(de)(de)加熱烘干即(ji)可(ke)。
4、熱處(chu)理,一般是將干燥后的(de)混合物在高溫下(xia)進行(xing)處(chu)理。這一步的(de)溫度和時(shi)間可以根據具體的(de)硅烷偶聯劑和二(er)氧化硅的(de)性質進行(xing)調整(zheng)。
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)劑改性二氧(yang)化(hua)碳(tan)要注意(yi)硅(gui)烷偶(ou)(ou)聯(lian)劑的用(yong)量,用(yong)量不足時,粉體表面包(bao)覆不完(wan)全,但偶(ou)(ou)聯(lian)劑用(yong)量過(guo)多時,偶(ou)(ou)聯(lian)劑之(zhi)間(jian)易發生交聯(lian),也影響偶(ou)(ou)聯(lian)劑與粉體之(zhi)間(jian)的相(xiang)互作用(yong)。因(yin)此偶(ou)(ou)聯(lian)劑用(yong)量不易過(guo)多,可以按照活化(hua)率的具體要求確定合理的偶(ou)(ou)聯(lian)劑用(yong)量。
硅烷偶聯劑質量分(fen)數(shu)建議添加量在1%~5%范圍內,具體計算公式為:
硅烷偶(ou)聯劑用量(liang)=填料(liao)用量(liang)*填料(liao)表面(mian)(mian)(mian)積/硅烷最小包覆(fu)面(mian)(mian)(mian)積;填料(liao)表面(mian)(mian)(mian)積不明(ming)時,硅烷偶(ou)聯劑的加入量(liang)可確定(ding)為填料(liao)的1%左(zuo)右。