粉體的活化指數(shù)！
1、活化指數(shù)是什么？
對(duì)于旨在提高無機(jī)填料或顏料與高聚物基料相容性或表面疏水性的表面改性，可采用“活化指數(shù) ”來檢測和表征表面改性的效果。
無機(jī)填料或顏料粉體一般相對(duì)密度較大，而且表面呈極性狀態(tài)，在水中自然沉降。而有機(jī)表面改性劑是非水溶性的表面活化劑或偶聯(lián)劑，因此，經(jīng)表面改性處理后的無機(jī)粉體，表面由極性變?yōu)榉菢O性，對(duì)水呈現(xiàn)出較強(qiáng)的非潤濕性。這種非潤濕性的細(xì)小顆粒，在水中由于巨大的表面張力，使其如同油膜一樣漂浮不沉。根據(jù)這一現(xiàn)象，提出“活化指數(shù)”的概念，用H表示，其含義用下式表示：
由上式可見，未經(jīng)表面活化處理的無機(jī)粉體，H=0;活化處理最徹底時(shí)，H=1.0;H由0~1.0的變化過程，可反映出粉體表面活化程度由小至大，也即表面有機(jī)處理效果好壞的程度。
2、活化指數(shù)的影響因素：
在無機(jī)填料或顏料的有機(jī)表面改性工藝中，表面改性劑的品種和用量對(duì)填料體系的性能有顯著影響。表面改性劑的用量可參考“活化指數(shù)”來確定。所謂最佳用量即表面改性劑在填料或顏料顆粒表面上，覆蓋單分子層的用量，大于此用量，則將形成多層物理吸附的界面薄弱層，從而引起填充物強(qiáng)度下降；低于最佳用量，則填料顆粒表面處理不完全，反映在“活化指數(shù)”H的變化曲線中，隨著表面改性劑用量的增加，開始階段H呈上升趨勢，H由0升至1.0然后不再變化，如圖所示。曲線中a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的A點(diǎn)，即是表面改性劑在無機(jī)填料或顏料表面形成單分子覆蓋層的用量，可作為表面改性劑的最佳用量，但在實(shí)際處理中，應(yīng)略低于該用量。
表面改性劑用量與活化指數(shù)H的關(guān)系
因此，活化指數(shù)可作為表面改性后活性無機(jī)填料的一項(xiàng)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，為用有機(jī)表面改性劑處理無機(jī)填料或顏料提供了一種快捷、實(shí)用的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)方法。有些應(yīng)用行業(yè)對(duì)粉體的活化指數(shù)提出了明確的指標(biāo)要求，例如，化工行業(yè)規(guī)定活性輕鈣的活化指數(shù)要大于90%，一些塑料制品廠家要求活性重鈣的活化指數(shù)大于95%。3、活化指數(shù)的測定方法
活化指數(shù)的一般測定方法是，稱取一定量表面改性后的粉體樣品，置于盛有一定容積純凈水的燒杯中，以一定轉(zhuǎn)速攪拌1~2min；然后靜置，等溶液澄清后，刮去水溶液表面的粉體物料，并將沉入燒杯底的粉體物料過濾、烘干、稱重。然后根據(jù)下式計(jì)算活化指數(shù)，即：
以上講的是在水相中表面改性粉體的“活化指數(shù)”進(jìn)行測定，也可在有機(jī)溶劑相，如液體石蠟、煤油等中測定改性粉體的“活化指數(shù)”。
應(yīng)當(dāng)指出，活化指數(shù)不能作為粉體表面改性產(chǎn)品的唯一質(zhì)量指標(biāo)。一方面，用不同的表面改性劑改性后，活化指數(shù)可能不同，但絕不意味著，活化指數(shù)越高，表面改性效果就越好，應(yīng)該結(jié)合其他指標(biāo)，如吸附類型、與高聚物基料的作用以及應(yīng)用性能指標(biāo)來綜合考慮，例如對(duì)于煅燒高嶺土，用硬脂酸進(jìn)行表面改性后其活化指數(shù)一般來說要高于硅烷偶聯(lián)劑，但對(duì)煅燒高嶺土應(yīng)用性能的改善遠(yuǎn)不如硅烷偶聯(lián)劑，因?yàn)楣柰榕悸?lián)劑與高嶺土的作用為化學(xué)吸附，吸附較牢固，而且分子中還含有與高聚物基料的偶聯(lián)作用基團(tuán)。
來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng)
