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改性二氧化硅的呢?
硅烷(wan)偶聯劑改(gai)性二氧化(hua)硅是(shi)一種(zhong)化(hua)學(xue)方法,是(shi)基于表面(mian)存在(zai)的大量羥(qian)基及(ji)不飽(bao)和殘鍵與修飾分子之間(jian)存在(zai)的化(hua)學(xue)反應實(shi)現(xian)的,即將其表面(mian)連接帶有特定官能(neng)團的物質,從而改(gai)變二氧化(hua)硅表面(mian)的狀態(tai)和結構(gou)。
硅烷(wan)偶聯(lian)劑是(shi)一種(zhong)化(hua)學有(you)機(ji)物(wu),因為存在雙功(gong)能(neng)官能(neng)團,能(neng)夠在二氧化(hua)硅納米(mi)顆粒化(hua)學改(gai)性中起到橋(qiao)梁(liang)作(zuo)用,能(neng)夠把無機(ji)和有(you)機(ji)分子(zi)進行牢固連(lian)接,從而(er)起到改(gai)性的作(zuo)用。
二、硅烷偶聯劑改性二氧化硅方法
使用(yong)硅烷偶聯劑(ji)是二氧(yang)化(hua)硅改性(xing)最(zui)常用(yong)、最(zui)傳統的一種改性(xing)方法(fa),具體操作方法(fa)是:
1、準備硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)(ji)溶液,一般是(shi)將硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)(ji)加入適量有機溶劑(ji)(ji)中(zhong),形成一定濃(nong)度的(de)硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)(ji)溶液。
2、將(jiang)二(er)氧化硅與硅烷偶聯劑(ji)溶(rong)液混合,一(yi)般(ban)是將(jiang)硅烷偶聯劑(ji)溶(rong)液滴入二(er)氧化硅中,攪拌均勻。
3、烘干(gan)混(hun)合物,使其中的(de)有機溶劑揮(hui)發干(gan)凈,通常可以將混(hun)合物放入烘箱中,經過一定時間的(de)加(jia)熱烘干(gan)即(ji)可。
4、熱處(chu)理(li),一般是將干燥后的(de)混合物在(zai)高溫(wen)下進(jin)(jin)行處(chu)理(li)。這(zhe)一步的(de)溫(wen)度和時間(jian)可(ke)以根據具體(ti)的(de)硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和二氧化(hua)硅(gui)的(de)性(xing)質進(jin)(jin)行調整。
三、硅烷偶聯劑改性二氧化硅用量多少
使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)硅烷(wan)偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)改性二氧化碳要注意硅烷(wan)偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang),用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)不(bu)(bu)足時,粉(fen)體(ti)表面(mian)包覆(fu)不(bu)(bu)完全(quan),但偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)過多(duo)時,偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)之間(jian)易發生(sheng)交聯(lian)(lian),也影響偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)與粉(fen)體(ti)之間(jian)的(de)(de)相互(hu)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。因此偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)不(bu)(bu)易過多(duo),可以按(an)照活化率的(de)(de)具體(ti)要求確定合理的(de)(de)偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)。
硅烷偶聯劑質量分數(shu)建議添加量在1%~5%范圍內,具體計算公(gong)式為:
硅(gui)烷偶(ou)聯劑用量=填料(liao)用量*填料(liao)表(biao)面(mian)積(ji)(ji)/硅(gui)烷最(zui)小包覆面(mian)積(ji)(ji);填料(liao)表(biao)面(mian)積(ji)(ji)不明時,硅(gui)烷偶(ou)聯劑的(de)加入(ru)量可確定為(wei)填料(liao)的(de)1%左右。