5 أنواع رئيسية من طرق تعديل السطح للسيليكا

في الوقت الحاضر، يعتمد الإنتاج الصناعي للسيليكا بشكل أساسي على طريقة الترسيب. يحتوي سطح السيليكا المنتجة على عدد كبير من المجموعات القطبية مثل مجموعات الهيدروكسيل، مما يسهل امتصاص جزيئات الماء، كما أنه ضعيف التشتت، وقابل للتجمع الثانوي. المشاكل، مما يؤثر على تأثير التطبيق الصناعي للسيليكا. لذلك، تحتاج معظم السيليكا إلى معالجة تعديل السطح قبل الاستخدام الصناعي لتحسين أداء التطبيقات الصناعية.

في هذه المرحلة، يتضمن التعديل الكيميائي للسطح للسيليكا بشكل أساسي تعديل الكسب غير المشروع السطحي، وتعديل عامل الاقتران، وتعديل السائل الأيوني، وتعديل الواجهة الجزيئية الكبيرة والتعديل المشترك، وما إلى ذلك. على الرغم من أن كل عملية تعديل لها مزاياها الخاصة. والخصائص، ولكن حاليًا في التطبيقات الصناعية يعتمد بشكل أساسي على تعديل عامل الاقتران.

1. تعديل الكسب غير المشروع سطح الكربون الأسود الأبيض

يتمثل مبدأ طريقة تعديل الكسب غير المشروع السطحي في تطعيم بوليمر جزيئي كبير له نفس خصائص بوليمر المادة (مثل المطاط) على سطح السيليكا من خلال التطعيم الكيميائي. من ناحية، يمكن أن يعزز التفاعل بين الجزيئات والمصفوفة. وتغيير قطبية سطح الجسيمات، من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تحسين تشتت السيليكا نفسها. إنها مناسبة لتطعيم البوليمرات ذات الأوزان الجزيئية الأصغر. إن شروط تطعيم البوليمرات ذات الأوزان الجزيئية الأعلى قاسية.

2. تعديل عامل اقتران السيليكا

مبدأ تعديل عامل الاقتران هو استخدام بعض المجموعات الوظيفية على عامل الاقتران للتفاعل كيميائيًا مع مجموعات الهيدروكسيل الموجودة على سطح أسود السيليكا، وبالتالي تغيير بنية المجموعة وتوزيعها على سطح أسود السيليكا لتحسين التوافق مع المصفوفة. والانتشار الخاص بها. يتميز تعديل عامل الاقتران بمزايا تأثير التعديل الجيد وإمكانية التحكم العالية في التفاعل، وهو حاليًا أحد أكثر طرق التعديل استخدامًا.

3. تعديل السائل الأيوني السيليكا الأسود

السوائل الأيونية، وتسمى أيضًا السوائل الأيونية في درجة حرارة الغرفة، هي أملاح منصهرة تتكون من الكاتيونات العضوية والأنيونات العضوية أو غير العضوية، والتي تكون سائلة أقل من 100 درجة مئوية. يستخدم تعديل السائل الأيوني معدلات السائل الأيوني بدلاً من معدلات الطور العضوي التقليدية لتعديل السيليكا. بالمقارنة مع معدلات الطور العضوي التقليدية، فإن المراحل السائلة الأيونية تكون سائلة في درجة حرارة الغرفة، ولها موصلية قوية، ولها ثبات عالي. إنه يتميز بمزايا الذوبان الجيد وعدم التقلب والتلوث المنخفض، وهو أكثر انسجاما مع متطلبات الإنتاج الأخضر، ولكن تأثير التعديل ضعيف.

4. تعديل واجهة الجزيئات الكبيرة من الكربون الأبيض الأسود

المعدل المستخدم في تعديل الواجهة الجزيئية هو بوليمر جزيئي كبير يحتوي على مجموعات قطبية. أثناء تفاعل التعديل مع جزيئات السيليكا، يمكن إدخال العمود الفقري الجزيئي لمعدل الواجهة الجزيئية في أنه يحتوي على المزيد من مجموعات الإيبوكسي القطبية مع الحفاظ على هيكل السلسلة الرئيسية الأساسية، وبالتالي تحسين التوافق بين جزيئات السيليكا والمصفوفة وتحقيق تعديل أفضل للواجهة تأثير. يمكن لهذه الطريقة أن تعزز المصفوفة بشكل تآزري مع عامل الاقتران، لكن تأثير التعزيز يكون منخفضًا عند استخدامه بمفرده.

5. أسود الكربون الأبيض مع التعديل

الجمع بين التعديل هو تعديل مزيج السيليكا والمواد الأخرى، والجمع بين مزايا كل منها لتحسين الأداء العام للمنتجات المطاطية. يمكن لهذه الطريقة أن تجمع بين مزايا معدّلين لتحسين الأداء الشامل للمصفوفة، لكن تأثير التعديل يرتبط ارتباطًا وثيقًا بنسبة المعدل.

على سبيل المثال، يعتبر أسود الكربون والسيليكا من عوامل التعزيز الجيدة في صناعة المطاط. يعد أسود الكربون أحد عوامل التعزيز الأكثر استخدامًا في صناعة المطاط. يمكن للهيكل الخاص لأسود الكربون أن يعزز قوة الشد والتمزق للمواد المطاطية ويحسن مقاومة التآكل ومقاومة البرد وخصائص أخرى؛ كعامل تقوية، يمكن لأسود الكربون الأبيض أن يحسن بشكل كبير من مقاومة التدحرج ومقاومة الانزلاق الرطب للمنتجات المطاطية، لكن تأثيره وحده ليس جيدًا مثل أسود الكربون. أظهر عدد كبير من الدراسات أن استخدام أسود الكربون والسيليكا كعوامل تقوية يمكن أن يجمع بين مزايا كليهما لتحسين الأداء العام للمنتجات المطاطية.