5 основных типов методов модификации поверхности кремнезема
В настоящее время промышленное производство кремнезема основано в основном на методе осаждения. Поверхность полученного кремнезема содержит большое количество полярных групп, таких как гидроксильные группы, что позволяет легко поглощать молекулы воды, имеет плохую дисперсию и склонна к вторичной агрегации. проблемы, тем самым влияя на эффект промышленного применения кремнезема. Таким образом, большая часть диоксида кремния нуждается в обработке поверхности для модификации перед промышленным применением, чтобы улучшить его характеристики промышленного применения.
На этом этапе химическая модификация поверхности кремнезема в основном включает модификацию поверхностной прививки, модификацию связующего агента, модификацию ионной жидкости, модификацию границы раздела макромолекул, комбинированную модификацию и т. д. Хотя каждый процесс модификации имеет свои преимущества. и характеристик, но в настоящее время в промышленных применениях он в основном основан на модификации связующего агента.
1. Модификация поверхностного трансплантата белым углеродом
Принцип метода модификации поверхностной прививки заключается в прививке макромолекулярного полимера с теми же свойствами, что и матричный полимер (например, каучук), на поверхность кремнезема посредством химической прививки. С одной стороны, это может усилить взаимодействие частиц с матрицей. С другой стороны, измените полярность поверхности частиц, это также может улучшить дисперсию самого кремнезема. Подходит для прививки полимеров с меньшей молекулярной массой. Условия для прививки полимеров с более высокой молекулярной массой суровы.
2. Модификация кремнеземного связующего агента.
Принцип модификации связующего агента заключается в использовании некоторых функциональных групп связующего агента для химической реакции с гидроксильными группами на поверхности кремнеземной сажи, тем самым изменяя структуру групп и распределение на поверхности кремнеземной сажи для улучшения совместимости с матрицей. и своя дисперсия. Модификация связующим агентом имеет такие преимущества, как хороший модифицирующий эффект и высокая управляемость реакцией, и в настоящее время является одним из наиболее широко используемых методов модификации.
3. Модификация кремнезема черной ионной жидкостью.
Ионные жидкости, также называемые ионными жидкостями при комнатной температуре, представляют собой расплавленные соли, состоящие из органических катионов и органических или неорганических анионов, которые являются жидкими при температуре ниже 100°C. Для модификации ионной жидкости для модификации кремнезема используются модификаторы ионной жидкости вместо традиционных модификаторов органической фазы. По сравнению с традиционными модификаторами органической фазы, ионные жидкие фазы являются жидкими при комнатной температуре, обладают высокой проводимостью и высокой стабильностью. Он обладает такими преимуществами, как хорошая растворимость, энергонезависимость и низкий уровень загрязнения, что больше соответствует требованиям экологически чистого производства, но эффект модификации плохой.
4. Модификация интерфейса макромолекул белого технического углерода.
Модификатор, используемый при модификации макромолекулярного интерфейса, представляет собой макромолекулярный полимер, содержащий полярные группы. Во время реакции модификации частицами диоксида кремния можно ввести молекулярную основу макромолекулярного модификатора интерфейса. Он имеет больше полярных эпоксидных групп, сохраняя при этом основную структуру основной цепи, тем самым улучшая совместимость между частицами диоксида кремния и матрицей и достигая лучшей модификации интерфейса. эффект. Этот метод может синергетически укрепить матрицу с помощью связующего агента, но эффект усиления будет низким, если использовать его отдельно.
5. Белый технический углерод в сочетании с модификацией.
Комбинированная модификация заключается в модификации комбинации диоксида кремния и других материалов, объединяя их соответствующие преимущества для улучшения общих характеристик резиновых изделий. Этот метод может объединить преимущества двух модификаторов для повышения комплексных характеристик матрицы, но эффект модификации тесно связан с соотношением модификаторов.
Например, углеродная сажа и диоксид кремния являются хорошими армирующими агентами в резиновой промышленности. Углеродная сажа является одним из наиболее часто используемых армирующих добавок в резиновой промышленности. Особая структура технического углерода может повысить прочность резиновых материалов на растяжение и разрыв, а также улучшить их износостойкость, морозостойкость и другие свойства; В качестве армирующего агента белый технический углерод может значительно улучшить сопротивление качению и сопротивление скольжению резиновых изделий на мокрой дороге, но его эффект сам по себе не так хорош, как технический углерод. Большое количество исследований показало, что использование технического углерода и диоксида кремния в качестве армирующих добавок может сочетать преимущества обоих для улучшения общих характеристик резиновых изделий.