采用油酸鈉改性無(wú)水硫酸鈣晶須（AW）,既可以增強(qiáng)無(wú)水硫酸鈣晶須的疏水性,又可以在晶須表面引入-C=C-增加其功能性。利用晶須在甲基丙烯酸甲酯（MMA）的分散性能探究油酸鈉加量、時(shí)間、改性溫度等因素對(duì)改性效果的影響;采用XRD、XPS和DRIFTS探索晶須的吸附及改性機(jī)理、Washburn法測(cè)定晶須的疏水性能。結(jié)果表明隨油酸鈉用量的增加,分散性能先變好后變差,油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶100時(shí),沉降高度和沉降速度由油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶200時(shí)的3.1 cm和0.31 cm/min大幅增加到10.6 cm和1.06 cm/min;分散性能開(kāi)始出現(xiàn)突變時(shí)的油酸鈉用量隨溫度升高而增加;DRIFTS表明油酸鈉中的油酸根離子主要以物理吸附和化學(xué)吸附的方式與鈣離子結(jié)合存在于晶須表面,其特征吸收峰分別是1 577 cm^-1和1 540 cm^-1的雙峰和1 547 cm^-1的單峰;改性后的晶須疏水性較改性前大幅增加,與水的接觸角從改性前的0.04°增加到改性后的77.35°。 

【文章來(lái)源】：人工晶體學(xué)報(bào). 2020,49(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

樣品接觸角測(cè)量裝置圖

改性時(shí)間為10 min,改性溫度為50 ℃時(shí),不同油酸鈉加量制備的改性EW-MAW在MMA中的沉降實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。圖2(a)是沉降高度隨時(shí)間的變化曲線,圖2(b)是沉降時(shí)間為10 min時(shí)沉降高度。由圖2(a)可以看出油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶200時(shí),改性晶須的沉降曲線和未改性晶須類似,說(shuō)明少量油酸鈉改性時(shí),對(duì)晶須的沉降性能影響不大;當(dāng)油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶100或者更大時(shí),沉降高度隨時(shí)間的變化較油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶200時(shí)快;圖2(b)也可以看出油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶200時(shí),改性晶須沉降10 min時(shí)的沉降高度和平均沉降速度分別為3.1 cm和0.31 cm/min和未改性晶須的3.2 cm和0.32 cm/min相差不大;油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶100時(shí),改性晶須沉降10 min時(shí)的沉降高度和沉降速度大幅增加,由油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶200時(shí)的3.1 cm和0.31 cm/min增加到10.6 cm和1.06 cm/min;之后,隨油酸鈉加量的增加趨于穩(wěn)定。改性晶須沉降是由于吸附于晶須表面的油酸根離子相互之間產(chǎn)生的搭橋效應(yīng),使得晶須聚沉所致。少量油酸鈉改性時(shí),油酸根離子難以覆蓋晶須表面,搭橋效應(yīng)不充分,改性晶須沉降高度變化不明顯,當(dāng)油酸鈉用量足夠時(shí),晶須表面可能幾乎被油酸根離子完全覆蓋,改性晶須通過(guò)油酸根離子充分搭橋?qū)е鲁两蹈叨群统两邓俣让黠@增大,繼續(xù)增加油酸鈉加量,沉降高度和沉降速度趨于穩(wěn)定。可見(jiàn)可以通過(guò)沉降高度來(lái)表征油酸根離子在晶須表面的吸附量。(2)改性時(shí)間

改性溫度50 ℃,油酸鈉與晶須質(zhì)量比為1∶50時(shí),不同改性時(shí)間條件制備的EW-MAW在MMA中沉降的沉降實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。圖3(a)是沉降高度隨時(shí)間的變化曲線,圖3(b)是沉降時(shí)間為10 min時(shí)沉降高度,由圖3(a)可見(jiàn),不同改性時(shí)間制備的改性無(wú)水硫酸鈣晶須的沉降高度隨時(shí)間的變化曲線相似,也說(shuō)明不同改性時(shí)間制備的改性無(wú)水硫酸鈣晶須的沉降性能類似;由圖3(b)可見(jiàn),在改性時(shí)間為20 min時(shí),沉降高度和平均沉降速度最大為10.3 cm,1.03 cm/min,改性時(shí)間為30 min沉降高度和平均沉降速度最小為9.8 cm,0.98 cm/min,相差不大,但都遠(yuǎn)高于未改性晶須的3.2 cm,0.32 cm/min,說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)條件改性時(shí)間對(duì)油酸根離子吸附量影響不大,油酸根離子在無(wú)水硫酸鈣晶須表面的吸附速度較快,所以在10 min時(shí)已經(jīng)完成最大化的化學(xué)吸附,增加改性時(shí)間不會(huì)對(duì)吸附量產(chǎn)生影響,表明油酸鈉對(duì)無(wú)水硫酸鈣晶須的化學(xué)吸附在10 min可完成。(3) 改性溫度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磷石膏制備的耐熱半水硫酸鈣晶須表面疏水改性研究[J]. 黃旭,黃健,牛韻雅,趙游龍,黃昊,朱楊,鄧煒山,冷金越,郭盛,馬保國(guó).  硅酸鹽通報(bào). 2019(07)
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本文編號(hào)：3050323