硬脂酸对碳酸钙表面改性的研究.docxVIP

硬脂酸对碳酸钙表面改性的研究高仁金，张于弛，吴俊超（闽江学院化学与化学工程系，福建福州#$%$）摘要：采用硬脂酸对碳酸钙进行表面改性，研究了改性剂用量、改性温度和改性时间对改性效果的影响。测定了改性前后碳酸钙沉降体积、吸油值、活化度和黏度，并用红外光谱进行表征。实验结果表明硬脂酸可以改性碳酸钙，其改性较佳条件：硬脂酸用量为’(#)，改性温度#*，改性时间#$+,-。关键词：碳酸钙；硬脂酸；改性中图分类号：./’’#(%’0；./%’(’文献标识码：1文章编号：%$$2304（’$%$）’%2$$3%2$!#$%’!#()*+,-$.).+*.’)/*0+.#1/*(2’*,3.4!,*(.+5+.$6578,’29.’，:;56=#2+4.，?@#’2+4*（56789:+6-:;=6+,?:9@8-A=6+,B8CD-E,-669,-E，F,-EG,8-EH-,I69?,:@，JKL;K#$%$，=,-8）52A(*+：.6B8CB,K+B89M;-8:6896?K98B6+;A,,B8:6AN,:?:689,B8B,A，:666B:;+;A,,698+;K-:，+;A,,B8:,;-:6+7698:K968-A:,+6:;+;A,,6A96?KC:896?:KA,6A(.6?6::C,-EI;CK+6，;,C8M?;97:,;-I8COK6，8B:,I8:,;-E98A68-AI,?B;?,:@;B8CB,K+B89M;-8:6M6;96;98:69+;A,,B8:,;-，,:,?B898B:69,L6AM@,-9896A?76B:9K+(.696?KC:?;N??:689,B8B,AB8-K?6A:;+;A,,-EB8CB,K+B89M;-8:6，:6M6?:B;-A,O:,;-896：?:689,B8B,A8+;K-:,?’(#)，+;A,,B8:,;-:6+7698:K96,?#*，+;A,,B8:,;-:,+6,?#$+,-(B,%3($A：B8CB,K+B89M;-8:6；?:689,B8B,A；+;A,,8:,;-碳酸钙粉末具有价格低廉、无毒、无刺激性、色泽好、白度高等优点，作为无机填料被广泛应用于橡胶、塑料、造纸、食品和医学等领域。但碳酸钙填充于各种聚合物中，存在明显的缺点：一是表面亲水疏油，在聚合物内部分散性差；二是碳酸钙和高聚物本体结合力差，仅能起增容作用，当使用高比例碳酸钙填充时，会导致聚合物材料性能急剧下降，以致于制品难以被加工和使用［%］。为了改善碳酸钙与聚合物的相容性和分散性，增强其亲和力，必须采用不同的表面改性剂和处理方法对碳酸钙进行表面改性。目前碳酸钙表面改性的方法有：表面化学反应改性、偶联剂改性、机械化学改性、表面接枝改性、表面包覆改性等［’］。偶联剂分子的一端为极性基团，可以和碳酸钙颗粒表面的官能团起反应，形成稳定的化学键，另一端可与有机高分子链发生化学反应，从而把两种极性差异较大的材料紧密结合起来，并赋予复合材料较好的物理、机械性能［］。硬脂酸是一种成本低廉的有机酸，其分子结构中具有类似偶联剂的亲水疏油的基团［3］。本研究采用硬脂酸作为改性剂对碳酸钙进行改性，研究改性剂用量、改性温度和改性时间等因素对改性效果的影响。实验部分CC(C原料和仪器硬脂酸，分析纯，天津天大化学试剂厂；碳酸钙，分析纯，上海久亿化学试剂有限公司；邻苯二甲酸二辛酯，分析纯，上海久亿化学试剂有限公司；无水乙醇，分析纯，上海久亿化学试剂有限公司。电子天平，余姚市金诺天平仪器有限公司；PP2%精密增力电动搅拌器，常州国华电器有限公司；Q=#$%超级恒温水浴，重庆实验设备厂；红外吸收光谱仪，日本岛津公司；R5F#$$型调温恒温电热套，常州国华电器有限公司；5SJ20$#%型真空干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；乌氏黏度计等。收稿日期：’$%$2$T2’0作者简介：高仁金（%T442），女，讲师，从事化学教学与研究工作，电话：%4T$$3’%T4。河南化工ABCDCEABFGED’GCHIJKLM·9/·’!’年第(卷!!改性碳酸钙的制备碳酸钙粉末加入适量的水，经超声波处理后，将悬浮液转入三口烧瓶中，用恒温水浴锅进行加热，控制一定的温度，边搅拌边加入一定量的硬脂酸，反应一定时间后进行过滤、烘干、研磨得到改性产品。针对改性时间、改性温度和改性剂用量三个因素，采用两固定一变量的试验方法，调整不同的参数进行试验，制备不同改性产品。!!$改性碳酸钙的性能表征!!$!!沉降体积的测定沉降体积是衡量粉体分散稳定性的一个重要参数。若粉体在液相中分散性好，则粒子间不易聚集和黏结，沉降速率较慢且沉降体积较大。相反，若粉体分散性较差，则沉降速率较快且沉降体积较小。称取约#$试样，精确至#!#$，置于盛有%#’无水乙醇的带磨口塞的刻度量筒中，加水至