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化學改性方法有哪些

發布時間:2023-04-21 17:54:48

❶ 什麼叫改性

改性是通過物理和化學手段改變材料物質形態或性質的方法。

物理改性是在基體中加入其它的填料,如有機材料、無機材料、橡膠品種、熱塑性彈性體、其它塑料品種,或一些添加助劑,通過混合、混煉的方法而製成的性能突出的改性材料。化學改性通過化學反應改變聚合物的物理、化學性質。



改性化學變化

化學變化在生產和生活中普遍存在。如鐵的生銹、節日的焰火、酸鹼中和等等。宏觀上可以看到各種化學變化都產生了新物質,這是化學變化的特徵。從微觀上可以理解化學變化的實質:化學反應前後原子的種類、個數沒有變化,僅僅是原子與原子之間的結合方式發生了改變。

例如對於分子構成的物質來說,就是原子重新組合成新物質的分子。物質的化學性質需要通過物質發生化學變化才能表現出來,因此可以利用使物質發生化學反應的方法來研究物質的化學性質,製取新的物質。

化學變化常伴有光、熱、氣體、沉澱產生或顏色氣味改變等表現現象發生,可以參照這些現象來判斷有無化學反應發生。但要注意跟物理變化的區別。物理變化也常伴有發光(電燈)、放熱(摩擦)、放出氣體(啟開汽水瓶蓋)、顏色變化(氧氣變成液氧)等現象發生,只是沒有新物質生成,這是物理變化與化學變化的根本區別。

根據反應物、生成物種類不同可以把化學反應分為化合、分解、置換和復分解4種基本類型。也可以從其他角度給化學反應分類,如分成氧化還原反應與非氧化還原反應;吸熱反應與放熱反應等等。物體在化學變化中表現出來的性質是化學性質。

❷ 表面改性方法

現今生產中,採用的礦物表面改性方法主要有離子交換、酸鹼處理、表面塗覆、表面化學包覆、沉澱反應包膜、膠囊化處理及機械化學改性等。

1.離子交換法

如膨潤土的鈉化,酸活性,有機化;沸石酸鹼活化等。

2.表面塗敷改性

塗敷改性是一種對礦物粉體表面進行簡單處理的方法。這是利用高聚物或樹脂等對粉體表面進行塗覆而達到表面改性的方法。表面塗敷改性方法可分為冷法和熱法兩種。如精密鑄造用的樹脂覆膜砂。

影響表面塗敷的主要因素有顆粒的形狀、比表面積、孔隙率、塗敷劑的種類及用量、塗敷處理工藝等。

3.表面化學包覆改性

這是利用表面化學方法,使有機物分子中的官能團在無機礦粒(填料或顏料)表面吸附或發生化學反應,使無機礦表面有機化,達到表面改性的方法。這是目前無機填料或顏料主要的表面改性處理方法。除利用表面官能團改性外,這種方法還包括利用游離基反應、螯合反應、溶膠吸附以及偶聯劑處理等進行表面改性。

表面化學包覆改性所用的表面改性劑種類很多,如硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、有機鉻偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽、有機銨鹽及其他各種類型表面活性劑、磷酸酯、不飽和有機酸等,因此,選擇的范圍較大。具體選用時要綜合考慮粉體的表面性質、改性產品的用途、質量要求、處理工藝以及表面改性劑的成本等因素。

表面化學包覆改性一般在加熱高速混合機或捏合機、流態化床、研磨機等設備中進行。這是因為粉體的表面改性處理大多是在粉體物料中加入少量表面改性劑溶液進行的操作。如果在溶液中進行表面改性處理(如浸漬),也可以在反應釜或反應罐中進行,處理完後再進行脫水乾燥。此外還可採用所謂「流體磨」對粉體進行表面改性處理。

影響無機粉體物料表面有機物化包覆改性的主要因素有:顆粒的表面性質;表面改性劑的種類、用量及用法;工藝設備及操作條件。

4.化學沉澱反應改性

這是通過無機化合物在顆粒表面進行沉澱反應,在顆粒表面形成一層或多層「包膜」,以達到改善粉體表面性質如光澤、著色力、遮蓋力、保色性、耐候性、耐熱性等目的的表面改性方法。

粉體的沉澱反應包膜改性大多採用濕法,即在分散的粉體水漿液中,加入所需的改性(包膜)劑,在適當的pH和溫度下,使無機改性劑以氫氧化物或水含氧化物的形式均勻沉澱在顆粒表面,形成一層或多層包膜,然後經過洗滌、脫水、乾燥、焙燒等工序,使該包膜牢固地固定在顆粒表面,從而達到改進粉體表面性能的目的。

這種用作粉體表面沉澱反應改性的無機物一般是金屬的氧化物、氫氧化物及其鹽類等。

表面沉澱反應改性一般在反應釜或反應罐中進行。影響沉澱反應改性效果的因素比較多,主要有漿液的pH、濃度、反應溫度和反應時間,顆粒的粒度、形狀以及後續處理工序中的洗滌、脫水、乾燥或焙燒等。

5.膠囊化處理

膠囊化處理是在粉體顆粒表面上覆蓋均質而且有一定厚度薄膜的一種表面改性方法。粉體的膠囊化改性指的是微小顆粒膠囊化。這種微小膠囊一般是1微米至幾百微米的微小殼體,這種殼體的壁膜(外殼、皮膜、保護膜)通常是連續又堅固的薄膜(其厚度從幾分之一微米到幾微米)。微小膠囊化處理不僅能制備無機-有機復合膠粒,還可利用其緩釋性將固體葯粉膠囊化。微小膠囊化改性的另一個特點,是能夠將液滴固體(膠囊)化。

6.機械化學改性

機械化學改性,是利用超細粉碎及其他強烈機械力作用,有目的地對礦物表面進行激活,在一定程度上改變礦粒表面的晶體結構、表面無定型化、化學吸附和反應活性(增加表面的活性點或活性基團)等。顯然,僅僅依靠機械激活作用進行表面改性目前還難以滿足應用領域對礦物表面物理化學性質的要求。但是機械化學作用激活了礦粒表面,可以提高礦粒與其他無機物或有機物的作用活性;新生表面上產生的游離基或離子可以引發苯乙烯、烯烴類進行聚合,形成聚合物接枝的填料。因此,如果在粉碎過程中添加表面活性劑及其他有機化合物,包括聚合物,那麼機械激活作用可以促進這些有機化合物分子在無機礦物粉體(如填料或顏料)表面的化學吸附或化學反應,達到邊產生新表面邊改性,即粒度減小和表面有機化雙重目的。此外,還可在一種無機非金屬礦物的粉碎過程中添加另一種無機物或金屬粉,使無機核心材料表麵包覆金屬粉或另一種無機物粉體,或進行機械化學反應生成新相。

能夠對粉體物料進行機械激活的粉碎設備主要有各種類型的磨機:球磨機、行星球磨、振動球磨、離心磨、攪拌球磨機、氣流磨及高速機械沖擊磨等。影響機械激活作用強弱的主要因素是:粉碎設備類型、機械力的作用方式、粉碎環境(干、濕、添加劑)、機械力的作用時間以及粉體的粒度大小或比表面積等。在添加助劑或表面改性劑的機械粉碎操作中,機械化學效應還與這些添加劑有關。

7.其他方法

如高能改性,即利用紫外線、γ射線、電暈放電和等離子體照射等方法對礦物表面進行處理。這些方法可以加強和引發表面攺性劑在粉體表面的反應,一般用於單體烯烴等在粉體表面的接枝聚合改性。這種方法效果較好,但是,高能改性方法技術復雜,成本較高,用得不多。

此外,還有化學氣相沉積(CVD)和物理沉積(PVD)等方法。

❸ 常見的澱粉改性方法有

物理改性
澱粉的物理改性是指通過熱、機械力、物理場等物理手段對澱粉進行改性。澱粉的物理改性主要有熱液處理、微波處理、電離放射線處理、超聲波處理、球磨處理、擠壓處理等
化學改性
澱粉的微觀結構是以葡萄糖基組成的澱粉大分子環式結構,澱粉分子中具有數目較多的醇羥基,能與眾多的化學試劑反應生成各種類型的改性澱粉。通常,澱粉的化學改性有酸水解、氧化、醚化、酯化和交聯等。化學法是澱粉改性應用最廣的方法。

❹ 對填料進行表面改性的方法選擇

表面改性是指利用各類材料或助劑,採用物理、化學方法對粉體表面進行處理,根據應用的需要有目的地改善、改變粉體表面的物理化學性質或物理技術性能,如表面晶體結構和官能團、表面能、表面潤濕性、電性、表面吸附和反應特性,以滿足現代新材料、新工藝和新技術發展的需要。
1、改性目的
礦物填料例如碳酸鈣、雲母、硅灰石、滑石、高嶺土等因為具有獨特的物理化學性質,能改善聚合物的力學性能、加工性能和熱性能等,其作用主要是增量、增強和賦予新的功能。但是,由於礦物填料與高聚物相容性不好,如果直接添加,會造成分散不均,而且粒徑大者還會成為聚合物中的應力集中點,成為材料的薄弱環節,這些弊端不但限制了填料在聚合物中的添加量,而且還嚴重影響製品性能,所以通過礦物填料進行表面改性,可以改變礦物填料表面原有的性質
(親油性、吸油率、浸潤性、混合物粘度等),改善礦物填料與聚合物的親合性、相容性,以及加工流動性、分散性,還可以提高填料與聚合物相界面間的結合力,使復合材料的綜合性能得到顯著的提高,從而使非功能的無機填料轉變為功能性填料。
2、改性方法
填料的表面改性方法分類主要由表麵包覆改性法、表面化學改性法、機械力化學改性法、沉澱反應改性法、微膠囊改性法和高能表面改性法等。這類分類方法很直觀,但隨著表面改性技術的發展,不同方法的交互作用越來越繁雜。因此將其概括地分為物理法、化學法和機械力化學方法。
2.1 物理法
凡是不用表面改性劑而對礦物填料實施表面改性的方法,都可歸於物理法。例如高聚物包敷改性和高能改性方法等。包敷改性是藉助粘附力用高聚物或樹脂等對礦物填料進行包覆改性的方法。如用PEG包覆硅灰石,將此改性硅灰石填充PP,能有效地提高PP的缺口沖擊強度和低溫性能。高能表面改性是利用等離子體、電暈放電、紫外線等手段對礦物進行表面改性的方法。
通過高能輻照碳酸鈣表面,接上乙烯基單體形成一層有機膜。該有機膜改善了HDPE和CaCO3之間的相容性,改性後體系的拉伸強度和沖擊韌性有明顯的提高,加工流變性能也有所改善,其熔體粘度低,溫度敏感性好。這種方法改性效果好,填料表面生成的有機膜具有高度均勻、緻密、與基體粘附強等優點。這是別的表面改性方法所無法達到的,但該工藝復雜、成本高。
2.2 化學法
利用各種表面改性劑或化學反應而對礦物填料進行表面改性的方法通稱為化學法。表面改性劑分子一端為極性基團,能與礦物填料表面發生物理吸附或化學反應而連接在一起,而另一端的親油性基團與基體樹脂形成物理纏繞或化學反應。結果,表面改性劑在礦物填料和高聚物之間架起一座「分子橋」,將極性不同、相容性很差的兩種物質偶聯起來,從而增強了高聚物基體和礦物填料之間的相互作用,改善製品性能。
表面化學改性常用的表面改性劑主要有硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋯鋁酸鹽偶聯劑、有機鉻偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽、有機銨鹽及其他各種類型表面活性劑、磷酸酯、不飽和有機酸等。具體選用時要綜合考慮粉體的表面性質、改性產品的用途、質量要求、處理工藝以及表面改性劑的成本等因素。
2.3 機械力化學改性
機械力化學改性指的是通過粉碎、磨碎、磨擦等機械方法,使礦物晶格結構、晶型等發生變化,體系內能增大,溫度升高,促使粒子熔解、熱分解、產生游離基或離子,增強礦物表面活性,促使礦物和其它物質發生化學反應或相互附著,達到表面改性目的的改性方法。
機械力化學改性有兩層含義:第一,利用礦物超細粉碎過程中機械應力的作用激活礦物表面,使表面晶體結構與物理化學性質發生變化,從而實現改性,滿足應用需要;第二,利用機械應力對表面的激活作用和由此產生的離子和游離基,引發單體烯烴類有機物聚合,或使偶聯劑等表面改性劑高效附著而實現改性。通常說的機械力化學改性一般指第二層含義。利用機械力化學改性方法,可以對填料進行表面改性、表面接枝改性和粒-粒包覆改性。
3、表面改性案例
目前填料改性主要是應用偶聯劑處理其表面,因為偶聯劑的分子中通常含有幾類性質和作用不同的基團,其功能是改善填料與聚合物之間的相容性,從而增強填充復合體系中組分界面之間的相互作用。偶聯劑的選擇應考慮填料表面結構、性質,偶聯劑酸鹼性、中心原子的電負性、幾何結構和空間位阻等;偶聯劑種類主要有硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋁鈦復合類、硼酸酯類、稀土類等。
用鈦酸酯、鋁酸酯、硼酸酯對滑石粉表面改性,幾種偶聯劑對滑石粉都起到了活化的作用(增大了與誰的接觸角,提高了活化率),但不同細度的滑石粉對偶聯劑的適用也不一樣。對1000目和1250目的滑石粉1.6%的鈦酸酯的改性效果較好;對更細的滑石粉(2200目),則用1.2%硼酸酯的改性效果較好;而鋁酸酯的改性效果對較粗的滑石粉效果次於鈦酸酯,對細的產品則改性效果較差。
有研究表面,不同性能的偶聯劑對滑石粉填充PP的力學性能(見表1)影響較大,其中硅烷最好,鈦酸酯次之,鋁酸酯較差,而且影響的幅度遠遠超過偶聯劑對碳酸鈣的影響。造成這種差異的原因主要在於粉體的結構不同,滑石粉在改性過程中,由於粉體間的摩擦,滑石粉可以沿解理面剝離,而產生新的表面,導致活化不完全,另一方面偶聯劑中心原子不同對改性結果也產生了重要影響。

❺ 空心玻璃微珠表面改性的方法有哪些

空心玻璃微珠表面改性的方法主要有:

(1)化學反應改性是指通過表面改性劑與微珠表面進行化學反應或化學吸附的方式完成。

(2)表麵包覆改性。表麵包覆改性是利用無機物或有機物對微珠表面進行包覆以達到改性的效果。

(3)高能表面改性。通過酸鹼或者其它紫外線等,對玻璃微珠表面腐蝕出溝壑,增加接枝改性劑的強度。

每種空心玻璃微珠表面改性的方法採用的改性劑都有所不同,當然所有的產品還是要經過試驗才能確定是否可用的,實踐才是檢驗產品是否可行的標准,提升壓縮強度、拉伸強度、彎曲強度。我們澳達的空心玻璃微珠粉體改性劑經得起檢驗,選擇澳達環保新材料,您不會失望的。

❻ 聚氯乙烯樹脂的常用改性方法有哪些

⑴共聚改性:通過共聚反應前指在聚氯乙烯主鏈中導入異種單體,直接改變PVC基體樹脂的特性而達到改性的目的,常用的有規共聚和接枝共聚兩種。
⑵化學改性:通常PVC的大分子化學反應來改變PVC樹脂的某些性能,常見的有PVC樹脂的氯化反應、交聯改性等。
⑶共混改性:採用熔融共混、乳液共混、溶液共沉澱等方法在聚氯乙烯相內均勻地混入異種高分子相,以改變PVC樹脂的固有特性。常的PVC共混改性劑有丁腈橡膠、氯丁橡膠、ABS、MBS、氧化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯類、聚氨酯慧哪配、聚甲基丙烯酸甲酯、氯化聚氯乙烯等。
⑷添加改性:通過配方設計,PVC樹脂中加入各種穩定劑、增塑劑、改性劑、填料、增強劑、潤滑劑、阻燃劑、發泡劑等以改善緩搏樹脂的性能。
PVC改性技術多種多樣,某些改性手段往往只能在PVC樹脂生產廠才能進行,其應用受到一定限制;而另一些改性方法由於所需設備和生產工藝均較簡單,在普通的塑料製品生產廠也能進行,因而應用廣泛。

❼ 瀝青改性的方法有()

瀝青改性的方法有。
1、化學改性,即摻改性劑與瀝青發生作用滲斗,從而改變瀝青的性質,
2、物理改性,模如摻入廢橡膠粉、纖維叢碼磨。

❽ pvc再生料化學改性方法有哪幾種

pvc再生料的化學改性是通過pvc再生料的化學反應來改變PVC 結構,提高其力學性能或使其具有特殊用途,包括交聯改性、置換反應改性和氯化改性等。
(1) 交聯改性
pvc再生料交聯改性有多種方法,使用的交聯劑多為含硫的有機化合物,如二硫經化合物等,及硫、二硫化銷等元機物;溶劑多為DMF 、液氨、乙二膠(EN) 等。pvc再生料用交聯劑進行改性,不僅可以提高PVC製品的力學性能,還能有效抑制PVC 的脫HCl 反應,使製品穩尺蠢定。
(2) 置換反應改性
對pvc再生料中的氯可用各種試劑進行置換反應。
(3) 氟化改性
與PVC 樹脂拆渣一樣,pvc再生料也可進行氯化改性,製得氯化聚氯乙烯(CPVC) 。改性後的pvc再生料連續使用溫度可陵御陪提高約40℃,強度和模量也有所改善,但脆性及軟化點略有增加。用懸浮氯化改性工藝製得的氯化PVC 通常用於制備電解設備器件、污水處理凈化裝置配件、熱水管等耐熱、耐化學品的器件。採用溶液氯化工藝改性後的製品可用於制塗料和膠黏劑。
(4) 其他化學改性

❾ 澱粉改性的方法

常見的澱粉改性方法有化學改性、物理改性和酶改性。化學改性法是目前企業最常用的制備方法,效率高,操作簡便,但使用較多化學試劑不環保,且食用存在較大安全隱患。
酶改性法近年來備受研究者的喜愛,但反應條件受限,目前只適合在實驗室進行制備,無法達到大規模生產。
物理改性是指採用熱、力、光、電等手段來改變澱粉顆粒原有的形態、結構、性質。澱粉的物理改性法包括熱液處理、微波處理、電離放射線處理、超聲波處理、球磨處理以及擠壓處理等。
改性過程中澱粉分子之間的氫鍵被破壞,澱粉的結晶區受損、直鏈澱粉與支鏈澱粉的比值改變、分子鏈發生斷裂或聚集,分子重新排列。澱粉改性後流變學性能及消化率變化最大。目前,較多學者對澱粉改性進行研究,但對物理改性研究較少,改性澱粉變化機理尚不明確。

❿ 改性纖維的改性方法

改性方法有:(1)化學法,如共聚或接枝共聚等方法;(2)物理法,如共混或物理性添加某些改性劑等方法。這些方法已被廣泛採用,成功地開發出了許多改性化學纖維的新品種,如高濕模量黏膠纖維、陽離子染料可染聚酯纖維(CDP纖維、ECDP纖維)、丙烯腈-氯乙烯共聚纖維(腈氯綸)、水溶性聚乙烯醇纖維等。
①接枝纖維:在纖維的大分子鏈上通過活性鏈節從側向引上高分子支鏈所得到的纖維。將棉纖維或粘膠纖維接上甲基、乙基或苯甲基生成纖維素醚,可降低纖維的吸水性並提高纖維的化學穩定性、阻燃性、光作用穩定性、抗熱性和電絕緣性等。纖維素與少量能聚合的單體在溶體狀態共聚,在纖維素主鏈上引入合成高分子支鏈,從而獲得接枝共聚的纖維素纖維,可改進纖維素纖維的耐褶皺性。
②共聚纖維:由二元或三元單體在一定條件下共聚製得的纖維。絲朊(蛋白質)與少量丙烯腈共聚可獲得丙烯腈接枝絲纖維。純聚丙烯腈纖維的實用價值較差,但經與乙酸乙烯酯和其他單體共聚後所得的纖維,物理機械性質和染色性質就遠比純聚丙烯腈纖維優良。
③化學後處理改性纖維:滌綸經1~1.5%萘磺酸鹼金屬鹽和甲醛縮合物水溶液處理可獲得抗起球性;而經鹼溶液處理,則可具有類似天然絲的性質;在熱處理過程中加入含磷或鹵素化合物則可獲得耐燃性。

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