Phương pháp đánh giá hiệu ứng biến đổi bề mặt của bột
Việc thiết kế và chức năng hóa các vật liệu mới hiện đại không thể tách rời việc thiết kế và chức năng hóa các đặc tính bề mặt của bột như nguyên liệu thô hoặc chất độn. Thay đổi bề mặt bột chủ yếu theo ứng dụng cần thay đổi có mục đích các tính chất vật lý và hóa học của bề mặt bột, chẳng hạn như cấu trúc tinh thể bề mặt và các nhóm chức năng, năng lượng bề mặt, khả năng thấm ướt bề mặt, năng lượng điện, hấp phụ bề mặt và các đặc điểm phản ứng.
1. Phương pháp đánh giá hiệu ứng biến đổi bề mặt của bột
Hiện nay, có hai phương pháp đánh giá chính về hiệu quả sửa đổi bề mặt: phương pháp đánh giá kết quả ứng dụng và phương pháp đánh giá sơ bộ.
(1) Áp dụng phương pháp đánh giá kết quả
Phương pháp đánh giá kết quả ứng dụng có thể đánh giá trực tiếp hiệu quả biến tính bằng cách thử nghiệm các đặc tính, đặc biệt là tính chất cơ học của các sản phẩm chứa đầy bột biến tính. Ưu điểm là kết quả đáng tin cậy, nhưng vấn đề là quá trình thử nghiệm rất tốn kém.
Hiện nay, phương pháp đánh giá kết quả ứng dụng chủ yếu được sử dụng trong nghiên cứu và ứng dụng biến tính bề mặt bột.
(2) Phương pháp đánh giá trước
Các tính chất vật lý, tính chất hóa học và tính chất bề mặt của bột biến tính được đo bằng phương pháp đánh giá sơ bộ, đồng thời so sánh sự thay đổi của các chỉ số trước và sau khi sửa đổi để đạt được mục đích đánh giá sơ bộ kết quả sửa đổi. Các phương pháp đánh giá trước chủ yếu được chia thành: phương pháp đánh giá tính thấm ướt, phương pháp đánh giá năng lượng tự do bề mặt, phương pháp đánh giá khả năng hấp phụ thuốc thử, phổ hồng ngoại, tia X, phân tích nhiệt vi sai, phân tích bề mặt công nghệ mới.
1. Phương pháp đánh giá khả năng thấm ướt
Khả năng thấm ướt, bao gồm thời gian thâm nhập, Góc tiếp xúc, tỷ lệ hấp thụ dầu, chỉ số hoạt hóa và các chỉ số khác, là một trong những chỉ số chính để đo sự tương thích giữa bột và polyme. Bột được làm ướt có tính lỏng tốt, dễ phân tán, dễ trộn và đồng nhất, không dễ xuất hiện các hạt trùng hợp.
2. Phương pháp đánh giá năng lượng tự do bề mặt
Phần lớn các loại bột có năng lượng tự do bề mặt lớn, và năng lượng bề mặt của bột bị giảm sau khi chất điều chỉnh kết dính, để đánh giá hiệu quả sửa đổi.
3. Phương pháp đánh giá khả năng hấp phụ của thuốc thử
Hiệu quả của quá trình biến tính được đánh giá bằng cách đo lượng thuốc thử hấp phụ trên bề mặt bột khoáng. Hiệu suất của bột phụ thuộc vào lượng hấp phụ của chất điều chỉnh trên bề mặt, và cũng phụ thuộc vào bản chất của tác dụng giữa tác nhân và các hạt bột. Sự hợp tác liên kết hóa học giữa hai người càng mạnh thì hiệu quả điều chỉnh càng tốt
4. Quang phổ hồng ngoại
Quang phổ hồng ngoại là một phương pháp rất quan trọng trong việc nghiên cứu sự biến đổi bề mặt của bột. Chỉ cần một số nhóm chức hoặc liên kết tồn tại trên bề mặt, sẽ có các cực đại hấp thụ đặc trưng tương ứng trong phổ khoáng vật. Do đó, phân tích phổ hồng ngoại của các mẫu bột trước và sau khi sửa đổi có thể cho thấy ảnh hưởng của chất điều chỉnh theo sự thay đổi của pic đặc trưng tương ứng. Phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và thực tế.
5. Tia X
Đây là phương pháp quan trọng nhất để nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc vật chất rắn bằng tia X. Bột khoáng được xử lý bằng chất điều chỉnh, đặc biệt là bằng cách sửa đổi cơ học, không chỉ thay đổi tính chất bề mặt của nó mà còn thay đổi cấu trúc bên trong hoặc hình dạng tinh thể của nó. Thông tin chi tiết có thể thu được bằng cách nghiên cứu hiệu ứng sửa đổi bằng tia X.
6. Phân tích nhiệt vi sai
Phân tích nhiệt vi sai (DTA) được sử dụng để khảo sát hiệu ứng nhiệt gây ra bởi quá trình chuyển pha hoặc một số phản ứng hóa học khi một chất đạt đến một nhiệt độ nhất định trong quá trình đốt nóng. Các đỉnh tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt xuất hiện trên đường cong phân tích và kích thước của diện tích đỉnh phản ánh cường độ của hiệu ứng nhiệt. Tác dụng và cơ chế biến đổi bề mặt của bột có thể được phân tích bằng phân tích nhiệt vi sai của sản phẩm biến tính.
