Fimm helstu yfirborðsbreytingaraðferðir og einkennihvítt kolsvart
Sem stendur er iðnaðarframleiðsla hvíts kolsvarts aðallega með úrkomuaðferð. Hvíta kolsvartið sem framleitt er inniheldur mikinn fjölda skautaðra hópa eins og hýdroxýlhópa á yfirborði þess, sem leiðir til vandamála eins og auðvelt aðsogs vatnssameinda, lélegrar dreifingar og auðveldrar samsöfnunar, sem hefur þannig áhrif á iðnaðaráhrif hvíts kolsvarts. . Þess vegna þarf að breyta yfirborði hvíts kolsvarts fyrir notkun í iðnaði til að bæta frammistöðu þess í iðnaði.
Sem stendur er efnaiðyfirborðsbreyting hvíts kolsvartsfelur aðallega í sér breytingu á yfirborðsígræðslu, breytingu á tengiefni, breytingu á jónískum vökva, breytingu á stórsameindaviðmóti og breytingu á blöndun. Þrátt fyrir að hvert breytingaferli hafi sína eigin kosti og eiginleika, er núverandi iðnaðarforrit aðallega byggt á breytingu á tengiefni.
1. Yfirborðsígræðsla breyting á kísil
Meginreglan um breytingaaðferð yfirborðsígræðslu er að ígræða stórsameindafjölliður með sömu eiginleika og fylkisfjölliðurnar (eins og gúmmí) á yfirborði hvíts kolsvarts með efnaígræðsluaðferð. Annars vegar getur það aukið kraftinn á milli agna og fylkis og breytt pólun yfirborðs agna, hins vegar getur það einnig bætt dreifingu hvíts kolsvarts sjálfs.
Það er hentugur til að ígræða fjölliður með litla mólþunga og skilyrðin fyrir ígræðslu fjölliða með mikla mólþunga eru erfið.
2. Breyting á kísiltengimiðli
Meginreglan um að breyta tengimiðli er að nota nokkra virka hópa á tengimiðlinum til að hvarfast við hýdroxýlhópa á yfirborði hvíts kolsvarts, til að breyta uppbyggingu og dreifingu hópa á yfirborði hvíts kolsvarts til að bæta eindrægni. með fylkinu og dreifingu þess. Breyting á tengiefni er ein mest notaða breytingaaðferðin vegna góðra breytingaáhrifa og mikils stjórnunar á viðbrögðum.
Sem stendur eru sílantengimiðill, siloxantengimiðill og silazantengimiðill mikið notaður. Í hagnýtri notkun er aðalferli breytinga á tengiefni skipt í fjögur skref: blandað hvarf, kælingu aðskilnað, endurtekinn þvott og útfelling.
3. Breyting á hvítu kolsvarti með jónískum vökva
Jónískir vökvar, einnig þekktir sem jónískir vökvar við stofuhita, eru bráðin sölt samsett úr lífrænum katjónum og lífrænum eða ólífrænum anjónum sem eru fljótandi undir 100 gráður. Jónískur vökvi er notaður til að breyta hvítu kolsvarti með því að skipta út hefðbundnum lífrænum fasabreytingum fyrir jónandi vökvabreytiefni. Í samanburði við hefðbundna lífræna fasabreytingar hefur jónandi vökvi þá kosti að vera fljótandi við stofuhita, sterka leiðni, mikla stöðugleika og góða leysni, og það er ekki rokgjarnt og auðvelt að framleiða mengun, sem er meira í samræmi við kröfur um græna framleiðslu. , en breytingaáhrifin eru léleg.
Breytingarferlið fyrir jónandi vökva er tiltölulega einfalt. Ákveðnu magni af algeru etanóli er bætt í blandað kerfi hvíts kolsvarts og jónísks vökva og síðan sett í hitastillt vatnsbað til hvarfs. Eftir að hvarfið er nægjanlegt er hægt að fá breytt hvítt kolsvart með þurrkun.
4. Viðmótsbreyting á kísil stórsameindum
Breytiefnið sem notað er til að breyta stórsameindaviðmóti er stórsameindafjölliða sem inniheldur skautaða hópa. Meðan á breytingaviðbrögðum við hvítar kolsvartar agnir stendur, getur aðalkeðjan af stórsameindaviðmótsbreytibúnaði viðhaldið grunnbyggingu aðalkeðjunnar á meðan hún kynnir fleiri skautaða epoxýhópa, til að bæta samhæfni hvítra kolsvarta agna og fylkisins og ná betra viðmóti breytingaráhrif. Aðferðina er hægt að nota með tengiefninu til að styrkja fylkið, en styrkingaráhrifin eru lítil þegar hún er notuð eitt og sér.
5. Blöndunarbreyting á hvítu kolsvarti
Blöndunarbreytingin er að bæta heildarframmistöðu gúmmívara með því að sameina kosti hvíts kolsvarts og annarra efna. Þessi aðferð getur sameinað kosti breytinganna tveggja til að auka alhliða frammistöðu fylkisins, en breytingaáhrifin eru nátengd hlutfalli breytinganna.
Til dæmis eru kolsvartur og hvítur kolsvartur bæði góð styrkingarefni í gúmmíiðnaðinum, þar á meðal er kolsvart eitt algengasta styrkingarefnið í gúmmíiðnaðinum. Sérstök uppbygging kolsvarts getur aukið tog- og rifstyrk gúmmíefna og bætt slitþol þeirra, kuldaþol og aðra eiginleika; Sem styrkingarefni getur hvítt kolsvart verulega bætt veltiþol og blautslíðunarþol gúmmívara, en notkun þess ein og sér er ekki eins áhrifarík og kolsvart. Margar rannsóknir sýna að samsetning kolsvarts og hvíts kolsvarts sem styrkingarefni getur sameinað kosti þeirra til að bæta heildarframmistöðu gúmmívara.