液相臭氧法改性炭黑及分散性能研究北大核心

为了提高炭黑在水溶液中的分散性,通过液相臭氧氧化法对炭黑表面进行氧化改性,并利用沉降实验表征炭黑在水溶液中的分散稳定性,同时也利用TEM、纳米粒度与电位分析仪表征改性前后炭黑的分散性及平均粒径。此外,还分别利用傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、元素分析仪表征臭氧改性炭黑的表面基团结构及含量、元素组成。结果表明:炭黑经过臭氧改性后,引入了大量的羧基、羟基等酸性含氧官能团,并且在水溶液中的分散性明显提高。在3 500 r/s的离心机中离心60 min时,其透光率为26.1%,而此时原样炭黑分散液的透光率却为96.7%。     

臭氧微泡技术提高炭黑在水溶液中的分散稳定性

为了在水性体系下获得高分散性的炭黑,本实验通过臭氧微米气泡技术对炭黑表面进行氧化,并通过沉降实验检测了炭黑在水性体系下的分散稳定性,利用傅立叶红外光谱仪(FT-IR),X光电子能谱仪(XPS),元素分析仪,热分析仪(DTA-TG)、扫描电子显微镜(SEM)分别对臭氧氧化改性后炭黑的表面基团结构,表面含氧量进行了表征.结果表明,经过臭氧氧化改性后的炭黑,大量的羧基、羟基等亲水性含氧基团被引入,即使高速(3500 r/min)离心沉降60 min后,炭黑在水溶液中的稳定性系数仍然可达到93.6%.     

双氧水氧化制备高分散性炭黑

为了在水溶液中获取高分散性的炭黑,本实验通过双氧水对炭黑表面进行氧化改性,并利用沉降度检验炭黑在水溶液中的分散稳定性.分别利用傅立叶红外光谱仪、热分析仪、X射线光电子能谱、元素分析仪以及X射线粉末衍射仪表征双氧水改性炭黑的表面基团结构、氧含量、晶型结构.结果表明,炭黑表面经过双氧水氧化改性后,大量的羧基、羟基等酸性含氧基团被引入,在离心沉降(3500 r/s)60 min后,炭黑在水溶液中的稳定性系数仍然可达到50%以上,而原始炭黑却只有5%左右.     

自分散纳米炭黑色浆的制备和研究

为了获得一种具有良好自分散性能的纳米炭黑色浆.利用硝酸对炭黑表面进行氧化改性处理,通过FT-IR,XPS,元素分析仪对原始炭黑及氧化炭黑的表面官能团结构、表面含氧量进行了表征;将氧化炭黑与去离子水按30%的固含量混合,并在小磨介磨设备中研磨45 min,得到自分散的纳米炭黑色浆,通过粒度分析仪,分光光度计对色浆中的颗粒尺寸分布、炭黑在体系中的分散稳定性进行了表征.研究结果表明,利用硝酸氧化改性可以大大增加炭黑表面的亲水性官能团,如C=O,O-C=O,O-H, 炭黑表面的含氧量比原始炭黑提高近6倍,色浆中的炭黑颗粒尺寸在200 nm以内,并且分布均匀、稳定.     

接枝共聚改性炭黑的分散稳定性

讨论了乙烯基单体接枝共聚改性炭黑在介质中的分散性能。利用TEM表征了接枝炭黑的分散形态，借助透光率比较了未改性炭黑和改性炭黑的分散稳定性，井采用Zeta电位法分析了改性炭黑的表面性质     

提高炭黑分散性能的硝酸氧化研究

为了得到具有优良分散性的炭黑,利用硝酸长时间氧化。作沉降实验,用稳定系数检测炭黑的分散稳定性;用红外光谱、激光粒度仪、元素分析仪、光电子能谱检测其表面的物化性质;用单晶X射线衍射仪确定炭黑的晶相结构。研究表明：通过硝酸氧化,增加了炭黑的表面含氧量,使炭黑的分散性得到了极大的提高。     

提高炭黑分散性能的硝酸氧化研究

为了得到具有优良分散性的炭黑,利用硝酸长时间氧化。作沉降实验,用稳定系数检测炭黑的分散稳定性;用红外光谱、激光粒度仪、元素分析仪、光电子能谱检测其表面的物化性质;用单晶X射线衍射仪确定炭黑的晶相结构。研究表明：通过硝酸氧化,增加了炭黑的表面含氧量,使炭黑的分散性得到了极大的提高;硝酸氧化在炭黑表面引入了羧基、羟基等酸性含氧基团。     

臭氧氧化法用于炭素材料表面改性的研究进展

炭纤维、炭黑、石墨等多种炭素材料在进行表面改性后能够提高品质,增强分散性.工业上炭素材料表面改性的传统方法多以强酸为氧化剂,易造成较为严重的环境污染.而臭氧氧化法因其氧化效率高、绿色环保、成本低等优点,可取代强酸氧化成为更为理想的炭素材料表面改性方法.本文介绍了臭氧氧化法及其在各种炭素材料表面改性中的应用及研究进展,并对其存在问题和研究前景进行了说明和展望.     

炭黑氧化改性研究进展

炭黑在介质中的分散直接影响到炭黑的应用性能,解决其在基体中的分散性能一直是科研工作者的研究热点。炭黑改性主要分为氧化改性、分散剂改性、接枝改性和聚合物包覆改性四种,本文从氧化改性角度出发,对炭黑氧化改性的方法及其研究进展进行了综合评述。     

甲酰化炭黑的制备及在钠盐溶液中分散性研究

采用Vilsmeier-Haack和Reimer-Tiemann反应,在硝酸氧化改性炭黑表面修饰甲酰基,制备甲酰化功能炭黑。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜及热失重对甲酰化炭黑的表面官能团、形貌特征及热力学性质进行分析,并利用紫外-可见吸收光谱考察了不同温度条件下甲酰化炭黑在钠盐溶液中的分散性能。结果表明:炭黑表面含有一定量的醛基等基团;800℃条件下,炭黑甲酰化后质量损失率由4%升到10%左右;甲酰化后炭黑的粒径基本保持不变,但聚集程度增大;在2.0 mol/L的亚硫酸氢钠溶液和十二烷基苯磺酸钠溶液中,甲酰化炭黑的分散性较好且升温有利于分散。     

炭黑氧化改性的方法

介绍炭黑氧化改性的3种方法——气相法、液相法和等离子法及改性后炭黑性质的变化。气相法的氧化剂主要为氧气、二氧化碳和臭氧等，反应温度一般为200～700℃。液相法是目前常用的炭黑改性方法，氧化剂主要为硝酸、过氧化氢溶液、饱和过硫酸铵溶液和高氯酸等，反应温度为室温～氧化剂沸点温度。等离子法是最有前途的炭黑改性方法，氧化剂主要为氧气等离子体，反应可在室温下进行。氧化改性后炭黑的表面含氧基团增多、比表面积增大、分散性提高。     

臭氧氧化炭黑表面改性的研究

在固定床反应器中对不同条件下臭氧氧化炭黑表面改性进行了实验研究.结果表明,普通炭黑经过臭氧氧化处理后其挥发份提高,pH值由8.25变为3-4.臭氧氧化炭黑表面改性的优化条件为:温度为常温;反应时间为60-90 min;臭氧产生量为2.45 g/h;气量为0.4 m3/h.     

炭黑亲水性改性的研究进展

从炭黑的元素组成和表面官能团出发,介绍了增强炭黑亲水性改性的3种方法:氧化改性、接枝改性和包覆改性。氧化改性分为气相氧化、液相氧化、阳极氧化和等离子体氧化,接枝改性分为捕获性接枝、引发性接枝和反应性接枝,包覆改性的方法有微乳液聚合包覆和相分离法包覆。亲水性改性后的炭黑对水的润湿性增强,在水中分散更稳定。     

炭黑的氧化后处理

众所周知,炭黑的三大基本属性是粒径、结构和表面化学性质。炭黑的氧化后处理,其宗旨就是为了改变表面化学性质。对色素用炭黑而言,为使油漆或油墨体系形成稳定的胶态分散体,必须提高炭黑颜料在极性溶剂中的分散性。因此,有必要在炭黑表面上引入含氧官能团,使表面极性化,既表面改性。     

过硫酸铵改性炭黑／天然胶乳复合材料的制备与性能研究

摘要：用过硫酸铵水溶液改性炭黑,制备亲水性炭黑悬浮液。采用乳液共混法,将制备的改性炭黑水溶液直接加入天然胶乳。结果表明：改性后炭黑表面亲水性含氧基团增多,粒径减小;与传统干法混炼炭黑,天然橡胶胶料相比,乳液共混改性炭黑／天然胶乳复合材料炭黑分散粒径小且分散均匀,复合材料拉伸强度和撕裂强度显著提高。     

炭黑在橡胶中分散技术研究进展

对于炭黑补强橡胶复合材料,平衡生热、补强以及磨耗之间的关系是炭黑应用的瓶颈问题。炭黑在橡胶基体中的分散性是影响其补强的关键因素之一,从增强炭黑与橡胶之间的相互作用角度出发,炭黑在橡胶中分散技术的研究进展主要体现在炭黑改性、橡胶改性以及液相复合技术方面。重点阐述炭黑的表面改性、聚合物基体的功能化改性以及炭黑与橡胶湿法混炼制备母胶,旨在促进炭黑在橡胶中均匀纳米分散,提高炭黑对橡胶的补强作用,获得性能优异的炭黑/橡胶复合材料。     

改性炭黑的表面性质与微观结构

通过氮气氛围下高温处理和双氧水H_2O_2,硝酸HNO_3氧化炭黑N234,利用氮吸附比表面积(BET),红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)表征了上述改性炭黑的比表面积,表面的官能团和元素组成。高温处理炭黑表面氧元素含量降低,含氧官能团部分被除去,而双氧水和硝酸氧化炭黑表面氧元素含量增加,生成了很多C=O和C-O官能团。高分辨透射电镜(HR-TEM)结果显示,双氧水和硝酸改性的炭黑表面形成了很多结构上的缺陷,比表面积显著增加。     

表面改性对尼龙6/云母复合材料性能的影响

选用硅烷偶联剂对云母进行表面改性,以改善其在尼龙6中的分散性。利用热失重分析仪(TG)表征了尼龙6/云母复合材料的热性能,研究了表面改性条件对尼龙6/云母复合材料力学性能的影响。结果表明:在硅烷偶联剂用量为2.5%,表面改性时间为30 min,表面改性温度为85℃的条件下,尼龙6/云母复合材料的综合力学性能较好;云母的表面改性有助于提高尼龙6/云母复合材料的热稳定性。     

对乙烯苯磺酸钠改性炭黑母炼胶的制备及性能

采用固相原位聚合接枝方法制备了对乙烯苯磺酸钠（NASS）改性的亲水性纳米炭黑。热重分析结果表明,NASS成功地接枝到炭黑表面,其接枝率为2．5％。水分散性测试结果表明,改性炭黑在水介质中分散稳定。扫描电子显微镜照片表明,改性炭黑以聚集体尺寸均匀分散于橡胶基体中。改性炭黑填充的天然胶乳硫化胶的物理性能有了较大幅度的提高,其中撕裂强度提高了160％。     

粉煤灰表面改性技术的研究

采用粉煤灰表面改性技术对粉煤灰进行各种表面改性,以提高其在煤矿井下开采废水处理中的絮凝效果和分散性。采用的改性剂为:表面活性改性剂、高分子单体改性剂和高分子聚合改性剂,改性工艺分干法和湿法。研究结果表明,改性后的粉煤灰,不论对煤矿井下开采废水的处理中,还是在水溶液中的分散性,均以溶液引发聚合改性效果最好;在对煤矿井下开采废水的处理过程中,以溶液聚合阳离子单体AM+DAC改性的处理效果最好,在水溶液中的分散效果,以溶液聚合阳离子单体DMC+引发剂改性的分散效果最好。