二氧化硅被kh550改性后還溶于水一、二氧化硅表面處理方法 1.1 物理改性【5~7】物理改性是指兩組分之間除范德華力、氫鍵力或靜電吸附等分子之間的相互作用力外， 不存在離子鍵或共價(jià)鍵作用的一種表面改性方法。它又可分為表面包覆改性和熱處理改性兩種方法。 1.1.1 表面包覆改性表面覆蓋改性是指表面改性劑與納米SiO2表面無(wú)化學(xué)反應(yīng)，包覆物與顆粒之間依靠范德華力、氫鍵、靜電作用等而連接起來(lái)的改性方法。在制備納米SiO2的溶液中加入表面活性劑，在形成納米SiO2的同時(shí)，表面活性劑包覆在其表面，形成均勻的納米顆粒，此種方法可有效地改善納米SiO2的分散性。 1.1.2 熱處理改性熱處理改性是指將納米SiO2放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過(guò)改變納米SiO2表面或內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)來(lái)控制其性能的一種綜合工藝過(guò)程。熱處理后SiO2表面吸濕量低，且其填充制品吸濕量也顯著下降， 其原因可能是由于高溫加熱條件下以氫鍵締合的相鄰羥基發(fā)生脫水而形成穩(wěn)定鍵合， 從而導(dǎo)致吸水量降低。此種方法簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)，但是僅僅通過(guò)熱處理，不能很好地改善填充時(shí)界面的粘合效果，所以在實(shí)際應(yīng)用中，常對(duì)納米SiO2使用含鋅化合物處理后在200-400℃條件下進(jìn)行熱處理， 或使用硅烷偶聯(lián)劑和過(guò)渡金屬離子對(duì)納米SiO2處理后進(jìn)行熱處理，或用聚二甲基二硅氧烷改性SiO2，然后再進(jìn)行熱處理。 2.1 化學(xué)改性表面化學(xué)改性是指表面改性劑與粒子表面一些基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而達(dá)到改性目的。由于納米SiO2表面存在不飽和殘鍵和不同狀態(tài)的羥基， 這些活性基團(tuán)可以同一些表面改性劑發(fā)生反應(yīng)，從而使SiO2表面帶上具有特定化學(xué)活性的有機(jī)基團(tuán)，改善SiO2粒子與各種有機(jī)溶劑及聚合物基體之間的相容性。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的不同， 表面化學(xué)改性方法可以分為偶聯(lián)劑法改性、醇酯法表面改性以及聚合物接枝法改性等。 2.1.1 醇酯法表面改性【5~7】醇酯法是用脂肪醇與二氧化硅表面的羥基發(fā)生反應(yīng)，脫去水分子，二氧化硅表面的羥基被烷氧基取代。反應(yīng)需要在高溫高壓下進(jìn)行。與硅烷偶聯(lián)劑相比，用醇改性的優(yōu)點(diǎn)在于改性劑脂肪醇價(jià)格低廉，易于合成且結(jié)構(gòu)容易控制。改性的效果受到醇的烷基鏈長(zhǎng)度的影響。用大于8 個(gè)碳原子的醇進(jìn)行改性，接枝的疏水烷基鏈較長(zhǎng)， 二氧化硅的表面性能改變十分明顯，而用同樣量的小于8 個(gè)碳原子的醇改性，二氧化硅的表面性能改變要差很多。 2.1.2 偶聯(lián)劑法改性【5~8】偶聯(lián)劑是具有兩性結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)， 其一部分基團(tuán)可與粉體表面的各種官能團(tuán)反應(yīng)， 另一部分基團(tuán)可與有機(jī)高聚物基料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理纏繞，在無(wú)機(jī)粉體和有機(jī)高聚物之間建立起“分子橋”。常用的偶聯(lián)劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、錫鋁酸鹽偶聯(lián)劑等。目前納米SiO2表面改性研究較多的是硅烷偶聯(lián)劑表面改性。使用硅烷偶聯(lián)劑改性二氧化硅表面， 由于不同工藝條件制備的二氧化硅表面結(jié)構(gòu)特性及物化特性不同，偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)各異，膠料品種多樣，使改性二氧化硅填充膠的綜合性能改善程度不同。因此需要根據(jù)二氧化硅的表面結(jié)構(gòu)， 被填充材料的特性等因素來(lái)綜合考慮偶聯(lián)劑類型的選擇。研究表明，協(xié)同使用兩種偶聯(lián)劑有時(shí)好于單單獨(dú)用一種。除去使用硅烷偶聯(lián)劑改性二氧化硅外， 也可使用甲基硅烷鈉、乙基硅烷鈉、甲基硅烷鈉鋁等用作改性劑。 2.1.3 聚合物接枝法改性【5~7】聚合物接枝法是在二氧化硅表面進(jìn)行單體的聚合。超細(xì)二氧化硅表面呈親水性，極性強(qiáng)。極性較弱的有機(jī)單體不容易吸附或化學(xué)結(jié)合在其表面上，較難在超細(xì)二氧化硅表面上接枝聚合物。為了解決這個(gè)問(wèn)題， 首先需要加入一定的表面活性劑與二氧化硅的表面羥基反應(yīng)。對(duì)二氧化硅進(jìn)行初步改性，然后加入溶劑化的單體， 使單體以表面活性劑為起點(diǎn)發(fā)生原位聚合， 從而形成聚合物接枝改性的二氧化硅產(chǎn)品。表面活性劑選用的原則是有利于聚合物與之結(jié)合。硅烷偶聯(lián)劑起到了聯(lián)接二氧化硅表面與聚合物的橋梁的作用。在已被表面活性劑改性后的二氧化硅表面接枝合成聚合物， 可根據(jù)超細(xì)二氧化硅應(yīng)用的聚合物體系不同， 有目的地在二氧化硅表面接枝不同性能的聚合物，并且具有接枝包覆均勻完全、分散程度好等特點(diǎn)。因此用聚合物接枝改性過(guò)的二氧化硅與有機(jī)材料的相溶性更好。張超燦等用硅烷偶聯(lián)劑KH-550 對(duì)二氧化硅進(jìn)行改性后， 采用兩親性的聚丙烯酸酯對(duì)二氧化硅表面處理， 得到的填料產(chǎn)品在聚丙烯酸酯乳液中，既能長(zhǎng)期穩(wěn)定分散，又具有良好的界面作用。

標(biāo)簽：表面聚合物改性