7類方法用于填料的高嶺土表征

　　高嶺土，又稱瓷土或者白陶土，因發(fā)現(xiàn)于江西景德鎮(zhèn)附近東郊地區(qū)的高嶺村而得名，是自古以來(lái)人類使用最廣泛的粘土材料之一。

　　高嶺土作為填料或功能性填料在塑料、涂料、橡膠等行業(yè)中已得到了較好的應(yīng)用，不僅可降低有機(jī)高分子制品的成本，更重要的是能夠提高其部分性能。許多應(yīng)用領(lǐng)域都對(duì)高嶺土的表面或界面性質(zhì)有特殊要求，為了滿足應(yīng)用要求必須對(duì)其進(jìn)行表面改性。

　　在對(duì)高嶺土進(jìn)行表面改性結(jié)束后，如何對(duì)改性效果進(jìn)行檢測(cè)與表征就變成了首要問(wèn)題。到目前為止，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有制定出一套統(tǒng)一的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。盡管如此，專家學(xué)者們還是建立了一套簡(jiǎn)單、可行、實(shí)用的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行表征。

　　我們特別整理了當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用較為普遍的高嶺土改性效果表征方法，希望能更好的助您認(rèn)識(shí)與了解高嶺土的效果好壞。

　　沉浮法是較為簡(jiǎn)單的一種評(píng)價(jià)高嶺土改性效果的方法，未改性的高嶺土表面親水疏油，在水中會(huì)自動(dòng)下沉，經(jīng)過(guò)改性后的高嶺土表面性質(zhì)發(fā)生變化，變?yōu)橛H油疏水，受到水中強(qiáng)大的表面張力被迫上浮，改性效果不同則沉浮情況也不同，可以借此來(lái)評(píng)價(jià)高嶺土的改性效果。

　　活化指數(shù)法與沉浮法原理類似，指漂浮在水面上的高嶺土占高嶺土樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，一般用H表示，H值為0-1，H值越大說(shuō)明改性效果越好。

   “沉浮法”與“活化指數(shù)法”等評(píng)價(jià)方法只能反映顆粒表面被改性劑包覆的程度和親油性，而不能發(fā)映出有機(jī)化合物分子與高嶺土顆粒表面化學(xué)結(jié)合的程度。

　　有效活化指數(shù)值是通過(guò)測(cè)定兩次活化指數(shù)的方法獲得，第1次測(cè)出改性高嶺土的活化指數(shù)H₁，第2次則先用有機(jī)溶劑(如甲苯)對(duì)待測(cè)試樣進(jìn)行洗滌然后再測(cè)定其活化指數(shù)H₂，H₂/H₁×100%就是有效活化指數(shù)。

　　當(dāng)有效活化指數(shù)值達(dá)到70%以上時(shí)，改性高嶺土對(duì)聚合物有明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用。

　　高嶺土改性后表面由親水疏油性變?yōu)橛H油疏水性，接觸角也會(huì)發(fā)生變化，可通過(guò)測(cè)定表面接觸角的方法來(lái)表征改性效果。

　　通常情況下，接觸角增加越多（由小到大），表明改性效果越好。但是這種方法具有片面性，一般只能反映出高嶺土顆粒表面的疏水性和被改性劑包覆的程度。

　　采用紅外光譜對(duì)未經(jīng)改性的高嶺土和經(jīng)過(guò)改性后的高嶺土進(jìn)行對(duì)比分析，改性高嶺土在紅外譜圖上存在著改性劑的吸收峰，說(shuō)明表面性質(zhì)較之前出現(xiàn)差異。

　　通過(guò)這種差異，就可以評(píng)價(jià)高嶺土的表面改性效果。

　　通過(guò)測(cè)定吸附熱或利用反氣相色譜法也可來(lái)判定改性高嶺土吸附性的大小。放出的吸附熱越多、反氣相色譜柱中氣體的保留體積越大時(shí)，高嶺土的吸附性越大，改性效果越好。

　　當(dāng)光線穿過(guò)盛有高嶺土的分散體系時(shí)，入射光會(huì)減小，可用通過(guò)單位厚度分散體系入射光強(qiáng)度的變化，即濁度τ來(lái)表示。

　　用X射線透過(guò)法測(cè)定因高嶺土粉體濃度變化而引起的濁度變化來(lái)表征高嶺土表面改性的效果，濁度越大，說(shuō)明高嶺土粉體的分散越好；沉降越少，改性效果越好。

　　直接測(cè)定復(fù)合材料性能也是一種方法。高嶺土表面改性的原因是因?yàn)樽鳛樘盍吓c復(fù)合材料相容性不好，因此通過(guò)對(duì)添加高嶺土的復(fù)合材料的性能，進(jìn)行直接測(cè)定也是一種有效手段。

　　除上述幾種表征方法外，還可以通過(guò)核磁共振、差熱分析等手段來(lái)表征高嶺土的改性效果。其改性效果確定的原理都是以高嶺土改性前后表面基團(tuán)的組成以及鍵能不同引起的特征曲線的變化為根據(jù)的。

　　高嶺土是應(yīng)用較廣泛的一種綠色環(huán)保的礦物填料，但高嶺土礦物的形成條件及開(kāi)采加工方法會(huì)有差異，導(dǎo)致其表面性質(zhì)也有較大不同，這是高嶺土應(yīng)用局限性的重要原因。

　　高嶺土的改性是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的精加工技術(shù)。隨著研究開(kāi)發(fā)的不斷深入，市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓，新技術(shù)、新產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)，推陳出新，高嶺土將會(huì)更大量、廣泛地應(yīng)用于涂料、造紙、橡膠、塑料等行業(yè)。

　　因此立足于高嶺土的深加工領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，提高高嶺土的產(chǎn)品附加值，對(duì)我國(guó)高嶺土資源的合理化、經(jīng)濟(jì)化利用意義重大。