如何評價粉體表面改性效果

粉體表面改性是一項涉及眾多學科的交叉學科領域，表面改性效果或表征方法沒有統(tǒng)一規(guī)定，各粉體改性及應用廠家需要摸索出一套適合的評價方法，在實際應用中快速有效的評價粉體應用性能。今天，小編帶大家了解如何評價粉體改性效果。

改性效果的表征與評價有很多種方法，目前常用到的方法大致分為直接法和間接法。

直接法：對改性產(chǎn)物進行測量，比較改性前后表面性質(zhì)的變化，可以達到預先評價改性效果的目的。如活化指數(shù)、吸油值、紅外圖譜、SEM等。

間接法：改性后粉體的實際應用效果，即粉體填充在基體中，制品所能達到的應用性能。例如液體膠的粘度、流淌、沉降等性能，或者塑料斷面SEM圖、沖擊強度、拉伸強度、硬度等參數(shù)來對改性效果做出間接評價。雖然這種方法工藝路線和過程復雜，耗資費力，但結果可靠直觀，是評價表面改性粉體應用價值的重要依據(jù)。 以下是金戈新材常用到的評價粉體改性效果的測試方法。（方法較多，就不一一列舉）

1.直接法——活化指數(shù)

活化指數(shù)是通過測定改性后漂浮在水面上方的粉體量占粉體總量的百分數(shù)來評價表面改性效果的指標。由于表面改性劑的種類不同，處理方式不同，使得改性后的粉體有些浮在水面上，有些則會下沉，因此只有疏水改性可以采用活化指數(shù)來評價改性效果。該方法是快速判斷粉體是否經(jīng)過疏水改性的方法之一。

2、直接法——吸油值

吸油值是粉體改性效果較常見的檢測方法，方法簡單，效率高。測試方法為：將鄰苯二甲酸二辛脂（DOP）滴加到裝有定量的粉體樣品的試管中，離心機分散一小時，倒置半小時，測試粉體吸油量。以1g或100g試樣所吸取的“油”的質(zhì)量數(shù)（g/100g）表示 。吸油值＝吸油量/粉體質(zhì)量。

3.直接法——粉體SEM圖

采用高倍電子顯微鏡設備觀察改性前后粉體是否團聚，如下圖所示，未改性的氧化鋁有團聚現(xiàn)象，而改性后的氧化鋁基本看不到有團聚。這是因為未改性的氧化鋁表面極性高，粒子與粒子相互吸附，導致“抱團”。而改性的氧化鋁，由于極性基團被改性劑包覆，極性降低，顆粒間“抱團”現(xiàn)象減少。

4、間接法——粘度

粘度常用在灌封膠產(chǎn)品中表征膠體的流動性，也可間接反應粉體改性效果。

5、間接法——沉降速度

沉降速度是指改性產(chǎn)品在溶劑中某一時刻顆粒堆積的體積隨時間的變化率。多數(shù)應用于有機硅灌封膠中，評價粉體在乙烯基硅油、107膠等的沉降特性，間接反映其粉體在介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性，因此，可用來評價粉體表面改性后的效果。經(jīng)過特定改性劑處理的粉體，對基材的相容性好，分散佳，沉降速度慢；相反，未改性的粉體分散性差，易聚集，沉降速度快。

6、間接法——流淌性能

灌封膠制品的流淌快慢決定了機器灌封的效率以及產(chǎn)量，因此較多廠家也同樣以此評價灌封膠的性能。目前金戈新材測試灌封膠制品的流淌性能的流淌方式分為：平面流淌法、斜面流淌法，依據(jù)各廠家產(chǎn)品的特性選擇合適的方法，開發(fā)最適合客戶的產(chǎn)品。

7、間接法——斷面SEM圖

改性后的氫氧化鋁在乙烯基中的分散情況用電子顯微鏡設備進行掃描，通過電鏡可以發(fā)現(xiàn)，如下圖：未改性的氫氧化鋁在乙烯基中分散不均勻，斷面不平整；而改性后的氫氧化鋁在乙烯基中均勻分布，斷面平整。

8、阻燃、拉伸、斷裂伸長率等的測試

拉伸、斷裂伸長率等性能常應用在塑料、橡膠等材料中評價填料的性能，同時也可間接反應出填料與基材的相容性，進而可用來評價填料改性效果。

在實際應用中，采用單一種檢測方法不能全面體現(xiàn)粉體改性的效果，需要同時采用多種直接或間接方法來綜合評判改性效果。金戈新材從事功能性粉體研發(fā)有20余年，已建立一套全面評價粉體改性效果的方法和制定各項檢測標準，并嚴格執(zhí)行，保證產(chǎn)品穩(wěn)定，為客戶提供定制化優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品與服務。