一種測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，先按料液比為0.02～0.05g/mL將水和絕干的改性粉體物料加入到容器中，震蕩后靜置；再按液體石蠟與水的體積比為1:(1～4)向容器中加入液體石蠟，震蕩后靜置至容器中的水相與油相分層；將水相與油相分離，并將位于水相中的改性粉體物料干燥至恒重；最后計(jì)算改性粉體物料的活化指數(shù)H。本發(fā)明利用粉體物料改性前后表面親水性疏水性的變化，使被改性劑修飾和未被改性劑修飾的粉體物料分別分散于水相和油相中實(shí)現(xiàn)分離，計(jì)算出活化指數(shù)。同傳統(tǒng)測(cè)定活化指數(shù)的方法相比，本發(fā)明利用水—油雙相測(cè)量體系，極大地拓展了適用范圍，并提高了測(cè)量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表征粉體改性效果的方法，特別涉及一種測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]改性效果的評(píng)價(jià)是粉體表面改性的重要內(nèi)容，尋求一種簡(jiǎn)單、可靠的表征方法，建立改性工藝參數(shù)與質(zhì)量指標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)粉體物料表面改性的研究來(lái)說(shuō)具有重要意義。目前，用于表征粉體物料表面改性效果的方法有很多種，如測(cè)量粉體的表面接觸角、表面能、包覆率、比表面積、沉降速率、吸油量、吸水率和活化指數(shù)等。其中測(cè)定改性粉體的活化指數(shù)是一種十分快捷、實(shí)用的檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的方法，生產(chǎn)上將其作為表面改性后活性無(wú)機(jī)填料等粉體的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。其原理是粉體物料在改性前表面有很多極性基團(tuán)表現(xiàn)為親水性，在水中自然沉降；改性后的粉體物料表面由極性變?yōu)榉菢O性，有較強(qiáng)的疏水性。這種非浸潤(rùn)性的細(xì)小顆粒，在水中由于巨大的表面張力，使其漂浮在水面上。浮在水面上的樣品質(zhì)量與樣品總質(zhì)量的百分比即為活化指數(shù)。
[0003]傳統(tǒng)的水單相活化指數(shù)測(cè)量體系有很大的局限性。其一，該方法借助水對(duì)疏水性改性粉體的表面張力將改性的和未改性的粉體顆粒進(jìn)行分離，該測(cè)量方法的適用范圍小。當(dāng)粉體中含有較多雜質(zhì)、粉體的表面形狀不規(guī)則、粉體顆粒的比重或尺寸較大時(shí)，水對(duì)改性粉體的表面張力不足以克服其自身的重力，改性粉體也會(huì)下沉至水底，同未改性的粉體混合，達(dá)不到測(cè)量其活化指數(shù)的目的。其二，表面呈疏水性的改性粉體在水中極不穩(wěn)定，為降低其表面自由能粉體容易發(fā)生團(tuán)聚，隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)，有些團(tuán)聚顆粒會(huì)沉入水底，影響測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，該方法提高了測(cè)量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性，適用范圍更加廣泛。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0006]I)先將水加入到容器中，然后將絕干的改性粉體物料加入到容器中，其中改性粉體物料是由表面親水性的粉體物料被改性劑改性后得到的，改性粉體物料與水的料液比為
0.02?0.05g/mL，將容器密封并震蕩，使改性粉體物料中未被改性劑修飾的粉體物料表面被水潤(rùn)濕，然后靜置；
[0007]2)再向容器中加入液體石蠟，然后將容器密封并震蕩，使改性粉體物料中被改性劑修飾的粉體物料進(jìn)入由液體石蠟構(gòu)成的油相，同時(shí)使表面被水潤(rùn)濕的未被改性劑修飾的粉體物料進(jìn)入水相，再靜置至容器中的水相與油相分層；其中加入的液體石蠟與步驟I)中加入的水的體積比為1: (I?4)；
[0008]3)將水相與油相分離，并將進(jìn)入水相中的未被改性劑修飾的粉體物料干燥至恒重；[0009]4)按公式(I)計(jì)算改性粉體物料的活化指數(shù)H:
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于: 1)先將水加入到容器中，然后將絕干的改性粉體物料加入到容器中，其中改性粉體物料是由表面親水性的粉體物料被改性劑改性后得到的，改性粉體物料與水的料液比為0.02~0.05g/mL，將容器密封并震蕩，使改性粉體物料中未被改性劑修飾的粉體物料表面被水潤(rùn)濕，然后靜置； 2)再向容器中加入液體石蠟，然后將容器密封并震蕩，使改性粉體物料中被改性劑修飾的粉體物料進(jìn)入由液體石蠟構(gòu)成的油相，同時(shí)使表面被水潤(rùn)濕的未被改性劑修飾的粉體物料進(jìn)入水相，再靜置至容器中的水相與油相分層；其中加入的液體石蠟與步驟I)中加入的水的體積比為1: (I~4)； 3)將水相與油相分離，并將進(jìn)入水相中的未被改性劑修飾的粉體物料干燥至恒重； 4)按公式(I)計(jì)算改性粉體物料的活化指數(shù)H:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述步驟I)中的粉體物料為碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦或工業(yè)污泥形成的粉體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述步驟I)中的改性劑為十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸、馬來(lái)酸酐聚丙烯酸酯、硅烷偶聯(lián)劑KH550、硬脂酸鈉、鈦酸酯NDZ311、鈦酸酯NDZ401、或鈦酸酯NDZ311W。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述的粉體物料被改性劑改性的具體步驟為:將粉體物料配成質(zhì)量濃度為8~12%的懸浮液，加熱攪拌，在80~90°C下逐滴加入改性劑的稀釋液，其中改性劑的質(zhì)量為粉體物料質(zhì)量的I~5%，繼續(xù)攪拌處理60min后趁熱過(guò)濾、干燥、研磨，過(guò)篩即得到改性粉體物料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述的改性粉體物料的粒徑為Inm~250 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述步驟I)中的絕干的改性粉體物料是將改性粉體物料于100~110°C下烘干4h后于硅膠干燥器中冷卻30min后得到的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述步驟I)中的震蕩為上下往復(fù)震蕩60~120次；靜置時(shí)間為30s。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述的液體石蠟為化學(xué)純，其主要成分為C16~C2tl正構(gòu)烷烴，密度為0.86~0.905。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述步驟2)中的震蕩為上下往復(fù)震蕩90~150次；靜置時(shí)間為30min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定改性粉體物料表面活化程度的方法，其特征在于:所述步驟3)中的將未被改性劑修飾的粉體物料干燥至恒重的具體操作是將水相中的未被改性劑修飾的粉體物料先放入預(yù)先在100~110°C下恒重的坩堝式過(guò)濾器中濾去水分，再置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，在100-110 °C下干燥至恒重。
【文檔編號(hào)】G01N5/04GK103454180SQ201310376763
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】韓卿, 張茹 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)