塑料托盤的接枝研究
發布日期：2020-07-24 17:59 瀏覽量：1816
塑料托盤炭黑具有優異的性質如耐熱、耐化學作用、耐氣候變化、良導電性、和低熱脹系數,廣泛應用于橡膠、塑料、干電池及色素等諸多行業。隨著環境保護的要求,炭黑越來越多地要求在水性體系中使用。但由于炭黑粒度小,比表面積大,表面自由能高,炭黑粒子間存在極強的聚集能力,聚集后的炭黑會影響黑度及分散穩定性,影響炭黑的使用。本論文采用液相氧化劑對炭黑表面進行氧化改性。也首次塑料托盤采用了在超聲波作用下,引發劑引發丙烯酸類單體聚合接枝到炭黑表面。首次將強吸水性基團—磺酸基引入到接枝聚合物中。結果表明,在超聲波的空化作用下,反應可以在常溫下進行并在較短時間內完成,在一定的范圍內提高了接枝率;改性后的炭黑在水中的分散穩定性大大提高。對氧化前后炭黑表面性質進行比較后發現:氧化劑氧化能力越強、濃度越塑料托盤高,氧化后炭黑表面的含氧官能團越多、酸性越強。炭黑的氧化與炭黑的物理性質密切相關,低結構性、高比表面的炭黑易被液相氧化劑氧化。氧化后炭黑表面的pH值與揮發分之間有一定的關系。氧化后的炭黑有利于炭黑表面的羥甲基化,也有利于丙烯酸單體自由基聚合接枝。影響炭黑在水分散體系中分散穩定的三個主要因素是親水性、雙電層電位和空間位阻。利用磺酸基團的強吸水性,增加炭黑與水之間的作用力;利用磺酸基強電離性質,增加炭塑料托盤黑粒子與水接觸的雙電層電位;利用含磺酸基高分子側基的極性、基團體積大等特點增加高分子鏈在水中的伸展性,從而增大了粒子聚集的空間位阻。由于磺酸基團的引入,低接枝率的接枝炭黑在水中就有了良好的分散穩定性。研究表明,不同水分散體系對氧化改性炭黑和聚丙烯酸類接枝炭黑在水中的分散穩定性有很大的影響,由于氧化炭黑與接枝炭黑表面大都是羧基基團,所以水環境對兩種炭黑的分散穩定性的影響是塑料托盤一致的。堿性水分散體系中,改性炭黑的分散穩定性最好;中性水分散體系中分散穩定性次之;而酸性水分散體系及含鹽水分散體系中分散穩定性最差。采用XPS、IR、TEM、SEM、熱分析等手段對改性炭黑進行了表征。塑料托盤的接枝研究
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