1、 碳酸钙颗粒填充聚合物改性后的表面特征及其性质 摘要 颗粒填料的表面处理效果取决于处理剂用量 、 方法和治疗条件。 本文用 超细碳酸钙 对材料 1， 2， 3和 4进行 表面 处理 。 再与 聚丙烯酸 （ PAA） 自行合成，具有很强的离子的相互作用，是一个高效率的表面改性。 临机链涂层填充提交的 聚合物 表面的测量，结合效能， X射线光电子能谱 （ XPS） 和反相气相色谱。最大功效，预计在表面，大约是 在 0.6 单层覆盖面。根据他们对所排列，并不考虑在与基体包覆的摩尔比为基础的模式基本一致的基础上计算 C286和 C290的 方法，因为这些失误可能 低估 材料 或因 CHx污染原本 的
2、碳酸钙。在 C290的摩尔比 / O 和 临机链与 聚合物 表面 C290/Ca初步减少可能表明，与聚合物和填料表面的氢键作用是分子留下了一个二氧化碳 。 政府间委员会的测量表明，存在着相当大的表面张力在临机链改性填料情况而与参考。在不正常情况 下 观察填料高 表面能治疗 4的 聚丙烯酸 ，并 保留所有权利。 关键词：政府间委员会 ;表面改性的 XPS，碳酸钙，聚丙烯酸 1. 引言 现 代 复合材料发挥日益重要的作用 ， 主要归功于其重量轻，耐腐蚀性好。这些材料通常包括在纤维或小颗粒填料彻底分散。例如，方解石颗粒构成 的复合材料，如塑料和纸张共同填料之一。他们不但可以降低成本，而且提高拉伸强度
3、和刚度的基础树脂，导致复合材料表现出令人满意的性能改进。显然，必须充分填料分散在基体，以避免在较弱的凝聚力区的缺陷和其它缺陷时强调将启动。通常，这些填充物 经 化学处理，以提高填料和聚合物的相互作用。不同偶联剂可用于根据要实现的目标。反应偶联剂（硅烷，钛酸盐）被广泛用于改善复合材料的力学性能。这些 偶联剂 通过共价键结合的组成部分，但其应用的一个必要条件是对两个表面活性点的存在。通常，非反应 偶联 剂（表面活性剂）也可以成功地在聚合物复合材料的 应用。非 偶联 反应发生在复合材料中，至少缺少的一个组成部分地方特别反应组（如聚乙烯，聚丙烯）。在这些复合材料，聚合物和填料 激发一定的力量。 尽管填
4、料含量，填料的化学性质特征 明显 影响聚合物复合材料的流变学和力学性能，聚合物的任何改变 与 填料间的相互作用，这些 变化产生 相当大的影响。这种效果取决于双方的大小和接触表面的相互作用力。 因此，性质和粒子的粒子或粒子强度分散基质间的相互作用须取决于一些重要的 1-2。 因此，对治疗效果的方式是 保证 偶联剂对填料表面和表面能量特性，是发展的一个填料与基体之间相互作 用的力量的 了解至关重要。尽管对填料进行彻底调查，修饰界面非常需要，但很少出现在文献报告 内 。 本文聚丙烯酸 （ PAA） 的选择是碳酸钙表面改性。通过控制表面的 厚度 ，临机链管理局的方式是保 证在 填料表面上，粘结效果和界
5、面的相互作用正在深入调查。 2. 实验 2.1 制备碳酸钙涂层的聚合物 通 过提纯二氧化碳气泡和炭化 5鈥以 Ca（ OH） 2，直到 pH值在 9.0鈥的。暂停是夹杂了含以前合成聚丙烯酸（不等数额的解决方案 75-103g-1 1） 在 75鈥 8c和的，以聚合物干碳酸钙的比例分别控制在 1， 2， 3， 4， 12 。在 充分 搅拌混合物在约 3每小时 90 它然后过滤，用去离子水洗涤，干涸 110 的稳定重量，并通过 320筛选获得顶尖的产品。 2.2 政府间委员会的测量 不锈钢柱， 25厘米长，直径 6毫米，是充满了预合成聚合物包覆碳酸钙筛选通过 100目筛，并连接到一个气相色谱仪有一
6、个非常敏感的火焰离子化检测器。确定气相色谱条件的优化通常的方式。最佳载气 （ N2） 流量的为 27 cm， 喷油器的温度和检测控制在 120 和 200 分别。测量完成 50 至 140 。 确定用来调查烷烃包括正己烷，正庚烷，辛烷和壬，甲苯和苯的样本组成 部分为极性探针用于计算的具体组成部分。 2.3 XRD 和 XPS 测量 X-射线粉末衍射模式是在室温下获得由飞利浦衍射仪型号 X佩日特 MPD公司使用铜家辐射的步长 0.028和步骤率 18/min。 电脑 -APD的 4.0软件用于从 Ka1和飞利浦专页适合单独 Ka2获得 2W 和湾 由 NIST 提供的样品是用来确定有助于扩大线形
7、克（十）。 X 射线光电子能谱都记录在一真空发生器 ESCALABMKP 光电子使用从铝阳极铝家源辐射光 谱仪。（束）结合能引用到 每 1秒能量 2.846电子伏特。实验峰卷积使用高斯混合峰洛伦兹拟合软件卵黄科学提供。 3 结果和讨论 3.1 涂层的聚丙烯酸溶解曲线碳酸钙 图 1所示 为 两个不同的 ， 可以看出 材料的 解散曲线。当溶液中聚丙烯酸含量低于 3 ，临机分子可能债券填料表面具有优先与接口的羧基方式。 当 PAA在暂停浓度足够低， 他们几乎完全粘合的填料表面。 经过充分吸附 ， 临机 分子 的溶剂中的浓度接近零。 通过增加临时机场管理局的数额用于治疗，这一点是达成上述其中 临机链
8、从溶液中吸附偏离原来的关系，即 偶联剂存在 方式可能会改变。这偶联剂的浓度指示为厘米，可以从第一解散曲线的线性部分确定。 在图 1这一 数额为 3 ，而临机表面 含量 约为 0.6 。此值被认为是单层覆盖。当悬挂在 临机链 含量高于 3.0 ，此前吸附聚丙烯酸链占据了表面最活跃的网站。随着偶联剂进一步增加，聚丙烯酸分子可能债券填料表面垂直的表面临机 链 相应增加。同样，一个转折点，在这种情况下， 4.8 ，这是 C100指定这里，得到了遵守。以上这一点，如果临机进一步提高，其中一些仍达债券可以在表面，但机场管理局分子吸附在表面迅速溶解。最后，浓度达到上文没有更多偶联剂可以在表面吸附。 临机链
9、的最高粘结表面可确定从解散曲线水平的一部分， Cmax为 1.2分别指定。 这是在这种情况下。 对 C100的 知识是非常重要的，因为一剂治疗更大量的应用程序可以在其部分解体到聚合物，其结果， 可能 在综合性能恶化。 解散曲线和其带来的数量成为可能的因素调查，影响治疗效果的表面。 另一个因素是影响疗效的填料化学性质。据报道，强离子键碳酸钙及 临机链之间形成有 利于吸附 3，根据该 报道 比二氧化硅 粉末 ，而更多的硬脂酸钛酸显示相反的行为。这些结果明确证明，正确的类型和偶联剂量只能与组件之间的物理化学相互作用同时审议以及大小和表面上的填料偶联剂分子的取向选择。所以，在 这是临机链 的选择，而不
10、是其他人进行调查。 3.2 在聚丙烯酸包覆碳 酸钙的 XPS 谱 图 2-4是 X射线光电子能谱 （ XPS） 的表面元件钙与含 0， 1， 2， 3和 4 的 临机链 分散处理的填料谱 图 。在 C1秒光谱，污染物（位于加利福尼亚 284.6，并作为 C284.6指定）也可以被检测到的主要来源可能是生产和储存。在这里，它被认为是能源标准。 结合能钙 286这里是分配给碳氢化合物，这是在缺席的情况参照样本和钙 290可能是由于碳酸盐 C 型 1秒组件峰（分别记位于 286和 CA。 290 eV和为 C286和 C290） 。 加利福尼亚的结合能。 347和 350顷 由于钙 2p3 / 2和
11、钙 2p1 / 2部分的高峰和钙。 531和 533，这是在缺席的情况参照样本，被分配到的 O 1S的碳氢化合物和表面碳酸 2分别。 相对于参考，碳酸盐吨 carboxile C 型 1秒的结合能， 钙 2p3 / 2，钙 2p1 / 2和 1秒转向了分别约 0.37eV， 0.38eV， 0.4eV和 0.37eV低水平能量。随着保税聚合物分子的增加，对油气的 C1s能量水平较低的结合能逐渐转变，从 286.44的 1 至 285.70处理案件中的 4 ，而治疗的情况与此相反，即烃 1秒的行为，否则对高能量水平（移动），从 532.75至 533.33与增加的保税修饰符。 在图 5中的 摩尔
12、比为碳酸盐吨 carboxile C 型 1秒组件峰是绘制的 临机链 表面覆盖比 。这个比例在不断增加的临机保税大量增加，反映了对填料表面后逐渐上升。 的摩尔比放缓，而 试验 超过 0.3 ，可能意味着上述的治疗在一定程度不同的方式已经吸附的分子键的表面。从处理的填料， o/ Ca和 C290/Ca率谱也坚决反对表面聚丙烯酸含量（图 6）绘制。对这些曲线的分析，简要介绍了 材料 的反应机理。从曲线可以得出的相互作用无法解释无论是一个简单的吸附过程或全钙酸与盐反应（面向对象的 C-C 作为最终产品），因为如果这些是占主导地位的反应，开始部分 该曲线应增加 再 曲线的下降部分 ，这 是符合包括反应
13、机理： 伴随着另一部分碳酸根离子水解。获得解散曲线在 PAA / Ca和 C290/Ca比例达到其极小的表面是符合厘米值一致。这同一起解散曲线的趋势证明了存在和单层覆盖的价值。在较高的临时机场管理局的内容，很长的 临机 链可能只有几个羧基相连的垂直指出，到太空他人或包裹周围过往形成单层填料表面。当时的摩尔比的 O / Ca和 C290/Ca与聚丙烯酸表面增强保税增加，最后达到高 点 。 一般来说，当它是化学键对碳酸钙表面碳外，羧基被认为是一个强大的电子捐助。钙的原子电子的分布，并在矩阵氧气可能增加，而在周边的羧基氧原子可能会降低。 根据表 1中得 根据电荷模型潜在的能量，内壳的电子结合能连接到
14、强烈的外壳电子屏蔽效应。在外壳中的 电子密度的增加可能会减少的屏蔽效应，作为影响所及，内壳向低能量水平和电子结合能变化反之亦然。在这里，之间的碳酸钙及临时机场管理局界面电子密度转移可能导致的碳酸盐吨 carboxile C 型 1秒，钙 2p3左化学位移 / 2，钙 2p1 / 2方解石矩阵和 O 1s和正确的化学转移 O 号羧基 1秒。特别是在羧基的结合能转移 中 高达 0.6福特。 3.3 表面表征能源 固体材料的表面能，可以写成以下两项之和： 广东物料供应处和伦敦政府物料供应处在全球分销系统是不具体或类型的不足 S的具体组成部分，对所有其他类型的相互作用的贡献是：偶极，氢键，酸碱等。然而
15、，极性相互作用，即 gSDS，被认为是微不足道的情况下酸碱相互作用是不可能的，例如，我们正考虑液体，只有交流，如烷烃和碳氢化合物聚合物分散的相互作用。在其 他情况下，具体组成部分差别很大。 在无限稀释在亨利鈥檚法律是观察到的表面能量色散元件可通过注入同源的 N系列到包含该粉末列烷烃调查。由于碇泊区或 RT法律公告越南线性关系变化碳原子数，就有可能确定一个增加值 ， DGCH2a， 不再对烷烃的吸附标准参考国家任意选择而定。 这是 7： 逆转录法律公告 价值协同网这允许计算的色散元件全球分销系统 表面自由能根据下列公式 ： 在大多数情况下，对称的峰值将被记录。 对于非对称峰的保留时间确定从第一阶
16、时刻用岛津集成 CR3A方法。保留量 的 通常的方式 8，采取的热力学量的计算 。 图 7和 8显示了 n个净保留体积变化，反对对包覆碳酸钙的 4 ，聚丙烯酸含量和相应的治疗空白对口聚合 物测量碳原子数烷烃。各实验点落在直线：一个被观察到，很多时候其它基材的事实 9。该线斜率，根据灰色，允许对色散元件表面的表面自由能计算涂层样品。 图 9显示了聚合物涂层填充物表面能对柱温分别为 0， 1， 2， 3和 4 聚丙烯酸含量。 这种变化是有些复杂，可能是因为对表面复杂的化学变化 。 同时，柱温为改变粒子 ， 至于纯粹的碳酸钙，对有关全球分销系统的列温度曲线的总趋势是一致的，在我们以前的色 散组成部分
17、自由表面能降低全球分销系统观察单调与列温度和低得多降临尖锐 温度节比在高温区。 至于 1， 2和 3 处理含量，填料表面成分慢慢跌幅与列的温度上升，逐渐成为在同一列的温度，这意味着在填料表面的活性部位逐渐降低占领了吸附聚丙烯酸分子。 但有趣的是，填料与聚丙烯酸含量4 ，否则治疗行为与列的温度变化。 该填料全球分销系统组件是缓慢上升随着温度的升高，明显高于其他曲线。这种不正常的现象不能完全解释的方式 临机链链微粒表面上时，其内容覆盖面超过了单层一致的变化。许多亲水羧基悬挂填料表面以外的内容时，表面覆盖面超过了单层， 而不是只与脂溶性长期暴露在烷烃之间的羧基和探索烷烃外链 结合现场环境相互作用的关
18、于填料表面活性位点可能有助于表面增加色散元件。在这里，我们可以推知的数字，表面聚丙烯酸含 3至 4 量时 ， 有一个突然的改变表面性质 ， 这相当于厘米观察解散曲线。 4.结论 本文 深入调查碳酸钙颗粒包覆聚丙烯酸的机制 和 表面涂层的性质。从解散曲线 、 奇点 、纳 米，是观察，这意味着，调整 填料表面达到单层覆盖率之前和之后临机链上 以 不同的方式 存 在。最初，这只是一个假设。我们遵循这条路线，并进一步研究的 XPS 和表面涂层样品的能量。原来的 想法， 在这些研究中获得大力支持。因此，实际上它可能是真理。 首先，单层覆盖面可以根据结构分析数据大致计算。一个占地二羧基离子表面 Ca2t
19、和完整的单分子膜，包 括 四处重视每 个 填料粒子羧基分子。 到 0.6 得基于这样的假设。 第二，临机链的 XPS研究表明钙涂层 O/ Ca 和 C290/Ca的摩尔比达到最小值时，丙烯酸聚合表面碳酸盐含量显示是 0.68 。这意味着，临机链的对齐方式对填料表面开始改变这一点。我们还可以推断出从临机表层覆盖单层厚度的计算基包覆模式。得到的数值是与 Cm没有观察到的解散曲线基本上 一致 ，因为这 些可能 的 失误或因 CHx污染原本 的 碳酸钙。在同时，在 O / Ca的摩尔比和 、 临机链与 C290/Ca表面 开 始减少可能表明，与聚合物和填料表面作用的氢键是分子留下了一个二氧化碳 造成的
20、 。 第三，政府间委员会的测量表明，在填料改性临机链 的 情况 下 存在着相当大的表面张力。在不正常情况观察 得 填料高表面能治疗 4 聚丙烯酸。再次，这证明了 纳 米覆盖单层 的可能性 。 感谢 参考文献 1 H.P. Schlumpf, Synthetic 12 (1981) 31. 2 H.P. Schlumpf, Synthetic 16 (1985) 30. 3 T. Nakatsuka, Polym. Sci. Technol. 27 (1985) 51. 4 T. Morimoto, J. Kishi, O. Okada, T. Kadota, Bull. Chem. Soc.J
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