超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的分散及在天然乳膠中的應(yīng)用.pdf

1、超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣是一種常用的無(wú)機(jī)填料，被廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料和造紙等行業(yè)。因?yàn)槌?xì)重質(zhì)碳酸鈣比表面積較大，比表面能高，存在粒子團(tuán)聚問(wèn)題，直接應(yīng)用效果不好，因此在實(shí)際應(yīng)用前需對(duì)其表面進(jìn)行處理，以改善其分散性。 近年來(lái)，天然乳膠的價(jià)格不停上漲，造成乳膠制品成本增加。碳酸鈣由于其來(lái)源廣、價(jià)格便宜、無(wú)毒，作為填料加入到乳膠制品中可以有效降低生產(chǎn)成本。解決碳酸鈣在低粘度介質(zhì)中的分散性一直就是研究的熱點(diǎn)。水和天然乳膠乳液都是低粘度介質(zhì)，

2、解決好超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣在水中的分散情況就可以解決其在天然乳膠中的分散情況，就可得到在天然乳膠中均勻分散的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣。 本實(shí)驗(yàn)選用低分子量分散劑六偏磷酸鈉和十二烷基硫酸鈉，高分子分散助劑H34、H800、P998和Y401，采用高速砂磨法對(duì)超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行分散，討論了分散助劑加入量對(duì)超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣在水中分散效果的影響。用超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣分散后的粒徑分布、粒子表面Zeta電位和漿料的粘度表征了超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣在水中分散效果，用沉降實(shí)

3、驗(yàn)找出使超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣粒子分散穩(wěn)定性最好的分散助劑。 研究結(jié)果表明：高分子分散助劑具有大離子骨架，可以形成較厚的吸附層減少粒子間的距離，使得粒子獲得靜電斥力，并且還可提供有效的位阻斥力，故其分散穩(wěn)定性大大優(yōu)于傳統(tǒng)小分子分散劑。所選用的高分子分散助劑中，分散穩(wěn)定性最好的是P998。其加入量為超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣質(zhì)量的0.2％時(shí)，超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣在水中的分散性最好。此時(shí)，超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣二次粒子的平均粒徑為3.2μm，粒子表面Zeta電位為-

4、72.2mv，漿料的粘度為2.2mPa.s。 實(shí)驗(yàn)中對(duì)吸附在超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面的分散助劑進(jìn)行了定性表征。實(shí)驗(yàn)以超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面完全吸附一層分散助劑分子層時(shí)為參考點(diǎn)，采用SEM、FTIR和NMR方法表征處理后的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣表面吸附的分散助劑的存在特征，對(duì)比三種方法定性表征效果。其中首次采用核磁共振方法表征分散助劑吸附在粉體粒子表面存在。此實(shí)驗(yàn)對(duì)于其他無(wú)機(jī)粉體顆粒表面改性的表征也有一定的參考意義。 研究結(jié)果表明：

5、由于有機(jī)分散劑在電子束的照射下容易產(chǎn)生損傷，造成像的反差及清晰度不高，因此在分散劑用量較少時(shí)，SEM無(wú)法有效表征出有分散劑吸附在碳酸鈣粒子表面；由于漫反射紅外技術(shù)比常用的透射紅外技術(shù)更能反應(yīng)出粉體表面的信息，漫反射紅外技術(shù)能檢測(cè)到用量大于0.5％的分散助劑吸附在超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面，而用透射紅外技術(shù)無(wú)法有效表征出來(lái)。用重水浸泡用分散助劑處理后的超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣，使以物理吸附狀態(tài)存在超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面的分散助劑脫附，對(duì)萃取液進(jìn)行NMR

6、分析，可以表征出所使用的6種分散助劑吸附在超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣粒子表面存在。 實(shí)驗(yàn)中討論了超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣加入量對(duì)天然乳膠手套的力學(xué)性能的影響。并用HR/MAS NMR技術(shù)檢測(cè)有機(jī)助劑對(duì)乳膠粒子有無(wú)破壞作用。此技術(shù)對(duì)于檢測(cè)半固體或者固體高聚物結(jié)構(gòu)的變化有一定的借鑒意義。 研究結(jié)果表明：在超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣加入量為8％時(shí)的，乳膠手套的拉伸強(qiáng)度為23.6MPa，此處為乳膠手套拉伸性能較優(yōu)點(diǎn)，超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣加入量為10％時(shí)，為超細(xì)重質(zhì)碳酸