高岭土改性效果表征评价方法

改性效果表征

表面改性效果的好坏需要有综合的评价标准，高岭土表面改性效果的评价方法很多，叶舒展等在2004年总结了以下几种方法。

(1)沉浮法与活化指数法：沉浮法是对高岭土表面改性效果的一种简单评价方法，其机理是未改性的高岭土密度比水大，表面为极性，在水中会自然下沉，经表面改性的高岭土由亲水疏油变为亲油疏水，在水中因水强大的表面张力迫使其上浮，因此可以观察其在水中的沉浮情况而对改性效果进行评价。具体方法为：把改性高岭土粉末静置于水面观察，迅速下沉的改性效果较差，静置于水面的效果居中，任意搅拌也不沉的改性效果卓越。

林美娟等(1995)以DL-411-A铝酸酯偶联剂为改性剂对高岭土加工工艺进行了表面改性。研究发现，普通高岭土表面为亲水性，投入水中，很快被水润湿并沉人水中;当用偶联剂改性后，表面由亲水性变为疏水性，因此悬浮于液面;在稀盐酸中，由于表面偶联剂被破坏，而导致部分下沉。说明经偶联剂改性后的高岭土表面连接一层致密的偶联剂，从而阻挡了高岭土与水或酸的接触。活化指数法也是基于这一原理，它是用漂浮在水面的改性高岭土的质量分数H来表示。漂浮部分的质量/样品总质量，H值为0〜1，H值越大，改性效果越好。刘钦甫等(1999)利用硅烷偶联剂对山西省小峪矿区煤系煅烧高岭土进行了表面改性实验。对改性后样品的活化指数测定表明，未改性样品活化指数为0，其余改性过的样品的活化指数在93%〜99.5%之间。硅烷偶联剂用量占高岭土质量的0.5%〜3.0%，硅烷用量增加，活化指数稍有增大。

(2)有效活化指数法“沉浮法”与“活化指数法”等评价方法均不能反映出有机化合物分子与高岭土颗粒表面化学结合的程度，而只能反映颗粒表面的亲油性和表面被改性剂包覆的程度。刘钦甫等在2000年提出用“有效活化指数”来反映改性剂与高岭土颗粒表面之间的结合情况。有效活化指数值是通过两次测定活化指数的方法获得，第1次测出改性高岭土的活化指数H1，第2次则先用有机溶剂(如甲苯)对待测试样进行洗涤，目的是洗涤掉与高岭土以弱键(如物理键和弱的化学键)结合的那部分改性剂，然后再测定其活化指数H2,H2/H1×100%就是有效活化指数。实践证明，当有效活化指数值达到70%以上时，改性高岭土对聚合物有明显的补强作用。

(3)浊度法：浊度法的机理是当光线通过分散体系时入射光强度会减小，用通过单位厚度体系后入射光强度的变化即浊度τ来表示，τ=(1/L)ln(Io/I)。这样就可以用X射线透过法测定因高岭土粉体浓度变化而引起的浊度变化来表征高岭土表面改性的效果，浊度越大，说明高岭土粉体的分散越好，沉降越少，改性效果越好。

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