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(er)氧化硅的呢?
硅烷偶(ou)聯(lian)劑改性二氧(yang)化(hua)硅是(shi)一(yi)種化(hua)學(xue)方(fang)法,是(shi)基(ji)于(yu)表面(mian)存(cun)在(zai)的大量羥基(ji)及不飽和(he)殘鍵(jian)與修飾分子之間存(cun)在(zai)的化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)實現的,即將其(qi)表面(mian)連接帶(dai)有特(te)定官(guan)能團的物質,從而改變(bian)二氧(yang)化(hua)硅表面(mian)的狀態和(he)結構。
硅烷(wan)偶聯劑是(shi)一種化學有(you)機(ji)(ji)物,因為(wei)存在雙(shuang)功能(neng)官(guan)能(neng)團,能(neng)夠(gou)在二氧(yang)化硅納(na)米(mi)顆粒化學改(gai)(gai)性中(zhong)起到橋梁作(zuo)用(yong),能(neng)夠(gou)把無機(ji)(ji)和有(you)機(ji)(ji)分子進行牢固連接,從而起到改(gai)(gai)性的作(zuo)用(yong)。
二、硅烷偶聯劑改性二氧化硅方法
使用硅烷偶聯(lian)劑是二氧(yang)化(hua)硅改性最常(chang)用、最傳統的一種(zhong)改性方(fang)法(fa)(fa),具體操作(zuo)方(fang)法(fa)(fa)是:
1、準(zhun)備(bei)硅(gui)烷偶聯(lian)劑溶(rong)液(ye),一般是將硅(gui)烷偶聯(lian)劑加入適量有機溶(rong)劑中(zhong),形(xing)成一定(ding)濃度的硅(gui)烷偶聯(lian)劑溶(rong)液(ye)。
2、將(jiang)(jiang)二(er)氧化硅(gui)與硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)溶液混合,一(yi)般是將(jiang)(jiang)硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)溶液滴入二(er)氧化硅(gui)中,攪(jiao)拌均勻。
3、烘(hong)干混合(he)物,使(shi)其(qi)中(zhong)的(de)有(you)機溶劑揮(hui)發干凈,通常可(ke)以將(jiang)混合(he)物放(fang)入烘(hong)箱中(zhong),經過一定(ding)時間的(de)加熱烘(hong)干即可(ke)。
4、熱處(chu)理,一般是將干燥后的混合物在(zai)高溫下進行(xing)處(chu)理。這一步的溫度和(he)時間可以(yi)根據具(ju)體的硅烷偶聯劑和(he)二氧化硅的性質進行(xing)調整。
三、硅烷偶聯劑改性二氧化硅用量多少
使用(yong)(yong)硅烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)改性二氧化(hua)碳要注意(yi)硅烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)的(de)用(yong)(yong)量(liang),用(yong)(yong)量(liang)不(bu)足(zu)時,粉(fen)體表面包(bao)覆不(bu)完(wan)全,但偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)量(liang)過多時,偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)之(zhi)(zhi)間(jian)易發生(sheng)交聯(lian)(lian)(lian),也影響(xiang)偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)與粉(fen)體之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)相互(hu)作用(yong)(yong)。因此偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)量(liang)不(bu)易過多,可(ke)以按(an)照活化(hua)率(lv)的(de)具體要求確定合(he)理的(de)偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)用(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)(gui)烷偶聯(lian)劑用(yong)量=填(tian)料(liao)用(yong)量*填(tian)料(liao)表面(mian)積/硅(gui)(gui)烷最小包(bao)覆面(mian)積;填(tian)料(liao)表面(mian)積不明(ming)時(shi),硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑的加入量可確定為(wei)填(tian)料(liao)的1%左右。