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粉體包覆改性效果的評判指標(biāo)可分為:表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特性、包覆層質(zhì)量和應(yīng)用性能四大類,以下為具體指標(biāo)及測試方法:
1.表面性質(zhì)指標(biāo)
1.1接觸角與表面能
(1)接觸角:反映粉體疏水性,改性后接觸角增大(>90°)表明疏水性增強(qiáng)。測試方法包括角度測量法、毛細(xì)管浸透速度法等。
(2)表面能:通過Wu方程計算(需水、二碘甲烷接觸角數(shù)據(jù)),表面能降低說明包覆層降低了粉體極性。
1.2活化指數(shù)
改性后疏水粉體漂浮于水面,活化指數(shù)=漂浮質(zhì)量/總質(zhì)量(接近1表示包覆完全)。例如碳酸鈣改性需靜置分層后稱重。
1.3吸油值
100g粉體所需亞麻油體積(mL/100g)。吸油值越低,親油性越強(qiáng),與聚合物相容性更好(如滑石粉測試需滴油至成團(tuán))。
1.4分散穩(wěn)定性
通過濁度、密度或沉降量隨時間變化評價,變化越慢分散性越優(yōu)(濁度計、沉降天平等測試)。
2. 結(jié)構(gòu)性指標(biāo)
2.1比表面積變化率(SARC)
2.2粒度分布與形貌
(1)中位徑變化率(RD50):激光粒度儀(LPSD)測包覆前后D50,粒度增大提示包覆層形成或團(tuán)聚;
(2)形貌觀察:SEM/TEM直接分析包覆均勻性(如TiO?改性后表面光滑度)。
3. 包覆層質(zhì)量指標(biāo)
3.1包覆劑殘留率與接枝密度
(1)殘留率:GC-MS定量未反應(yīng)包覆劑,殘留率低表明反應(yīng)充分(外標(biāo)法定量);
(2)有效接枝密度(GD):TGA測250~800℃失重率,公式:
其中:m為失重率,:包覆計分子量。
3.2包覆量和包覆率
(1)包覆量:單位質(zhì)量粉體吸附改性劑的質(zhì)量(mg/g),TGA或紅外光譜測定。
(2)包覆率:結(jié)合分子截面積(a0)和比表面積(Sw)計算:
其中:M:改性劑分子量,NA:阿伏伽德羅常數(shù)。
4. 應(yīng)用性能指標(biāo)(間接法)
4.1分散穩(wěn)定性:濁度、沉降時間等變化越慢,分散性越好;
4.2功能性能:
(1)電性能:如電纜填料改性后體積電阻率變化;
(2)熱穩(wěn)定性:TGA/DSC分析熱分解溫度變化;
(3)抗菌/紫外吸收:針對特定功能需求(如納米氧化鋅抗菌性)。
5. FCE粉體流化包覆機(jī)
湖南經(jīng)源FCE流化包覆機(jī)采用流化分散機(jī)理,通過對粉體和溶液的充分分散,實(shí)現(xiàn)高效包覆和快速干燥,且包覆后的各項(xiàng)理化指標(biāo)全面優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)備。
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