Pět hlavních metod a charakteristik povrchové úpravybílé saze
V současné době je průmyslová výroba bílých sazí převážně precipitační metodou. Vyrobené bílé saze obsahují velké množství polárních skupin, jako jsou hydroxylové skupiny na svém povrchu, což vede k problémům, jako je snadná adsorpce molekul vody, špatná disperze a snadná sekundární agregace, což ovlivňuje průmyslový aplikační účinek bílých sazí. . Proto je třeba povrch bílých sazí před průmyslovou aplikací upravit, aby se zlepšila výkonnost jejich průmyslové aplikace.
V současné době chempovrchová úprava bílých sazízahrnuje zejména modifikaci povrchového roubování, modifikaci vazebného činidla, modifikaci iontové kapaliny, modifikaci makromolekulárního rozhraní a modifikaci míchání. Ačkoli každý proces modifikace má své vlastní výhody a vlastnosti, současná průmyslová aplikace je založena hlavně na modifikaci vazebného činidla.
1. Povrchová roubovací modifikace oxidu křemičitého
Principem metody modifikace povrchového roubování je roubování makromolekulárních polymerů se stejnými vlastnostmi jako matricové polymery (jako je pryž) na povrch bílých sazí metodou chemického roubování. Na jedné straně může zvýšit sílu mezi částicemi a matricí a změnit polaritu povrchu částice, na druhé straně může také zlepšit disperzi samotných bílých sazí.
Je vhodný pro roubování polymerů s malou molekulovou hmotností a podmínky pro roubování polymerů s vysokou molekulovou hmotností jsou drsné.
2. Modifikace křemičitého vazebného činidla
Principem modifikace vazebného činidla je použití některých funkčních skupin na vazebném činidle k reakci s hydroxylovými skupinami na povrchu bílých sazí, aby se změnila struktura a distribuce skupin na povrchu bílých sazí pro zlepšení kompatibility. s matricí a její disperzí. Modifikace vazebného činidla je jednou z nejpoužívanějších modifikačních metod pro svůj dobrý modifikační účinek a vysokou řiditelnost reakce.
V současné době se široce používá silanové vazebné činidlo, siloxanové vazebné činidlo a silazanové vazebné činidlo. V praktické aplikaci je hlavní proces modifikace vazebného činidla rozdělen do čtyř kroků: smíšená reakce, separace chlazením, opakované promývání a srážení.
3. Modifikace bílých sazí iontovou kapalinou
Iontové kapaliny, také známé jako iontové kapaliny při pokojové teplotě, jsou roztavené soli složené z organických kationtů a organických nebo anorganických aniontů, které jsou kapalné pod 100 stupňů. Iontová kapalina se používá k modifikaci bílých sazí nahrazením tradičních modifikátorů organické fáze modifikátory iontové kapaliny. Ve srovnání s tradičními modifikátory organické fáze má iontová kapalina výhody, že je kapalná při pokojové teplotě, má silnou vodivost, vysokou stabilitu a dobrou rozpustnost a není těkavá a snadno produkuje znečištění, což je více v souladu s požadavky zelené výroby. , ale efekt modifikace je slabý.
Proces modifikace iontové kapaliny je poměrně jednoduchý. Do směsného systému bílých sazí a iontové kapaliny se přidá určité množství absolutního etanolu a poté se vloží do termostatické vodní lázně k reakci. Poté, co je reakce dostatečná, lze modifikované bílé saze získat sušením.
4. Modifikace rozhraní makromolekul oxidu křemičitého
Modifikátor používaný pro modifikaci makromolekulárního rozhraní je makromolekulární polymer obsahující polární skupiny. Během modifikační reakce s bílými částicemi sazí může hlavní řetězec modifikátoru makromolekulárního rozhraní zachovat základní strukturu hlavního řetězce při zavádění polárních epoxidových skupin, aby se zlepšila kompatibilita mezi bílými částicemi sazí a matricí a dosáhlo se lepšího rozhraní. modifikační efekt. Způsob lze použít s vazebným činidlem pro vyztužení matrice, ale účinek vyztužení je nízký, pokud se použije samostatně.
5. Míchací modifikace bílých sazí
Modifikace míchání má zlepšit celkový výkon pryžových výrobků kombinací výhod bílých sazí a dalších materiálů. Tato metoda může kombinovat výhody dvou modifikátorů a zlepšit tak komplexní výkon matice, ale efekt modifikace úzce souvisí s poměrem modifikátorů.
Například saze a bílé saze jsou obě dobrými ztužujícími činidly v gumárenském průmyslu, přičemž saze jsou jedním z nejběžněji používaných ztužujících činidel v gumárenském průmyslu. Speciální struktura sazí může zvýšit pevnost v tahu a roztržení pryžových materiálů a zlepšit jejich odolnost proti opotřebení, odolnost proti chladu a další vlastnosti; Jako ztužující činidlo mohou bílé saze výrazně zlepšit valivý odpor a odolnost proti smyku za mokra u pryžových výrobků, ale jejich použití samotné není tak účinné jako saze. Mnoho výzkumů ukazuje, že kombinace sazí a bílých sazí jako ztužujícího činidla může spojit jejich výhody a zlepšit celkový výkon pryžových výrobků.