خمس طرق رئيسية لتعديل السطح وخصائص كبريتات الباريوم النانوية

خمس طرق رئيسية لتعديل السطح وخصائص كبريتات الباريوم النانوية

كنوع جديد من المواد غير العضوية، يتم استخدام كبريتات الباريوم النانوية على نطاق واسع في العديد من المجالات بسبب مزاياها المتمثلة في المساحة السطحية العالية النوعية والنشاط العالي والتشتت الجيد.

ومع ذلك، من ناحية، فإن كبريتات الباريوم النانوية لها خصائص محبة للماء وكارهة للزيوت، وهناك فرق كبير في القطبية بينها وبين مصفوفة البوليمر، لذلك من السهل التكتل في البوليمر، كما أن تشتتها ضعيف، مما يقلل من نفاذيتها. الخواص الميكانيكية من ناحية أخرى، نظرًا لأن كبريتات الباريوم نانومتر لها نشاط سطحي مرتفع، ومن السهل التكتل أو التكتل بين الجزيئات المتجاورة، مما يؤثر على تطبيقها في الإنتاج.

لذلك، من أجل تحسين تشتت كبريتات الباريوم في البوليمر وتحسين الأداء الشامل لكبريتات الباريوم النانوية في المواد المركبة، من الضروري تعديل سطح كبريتات الباريوم النانوية لتوسيع نطاق تطبيقها.

1. تعديل عامل اقتران

عامل الاقتران هو نوع من المواد ذات بنية مذبذبة، يمكنها ربط المجموعة غير العضوية المحبة والمجموعة العضوية المحبة، أي أن عامل الاقتران يعمل كجسر جزيئي، وذلك لجعل الواجهة بين المواد غير العضوية والعضوية موضوع.  المحسن. تشتمل عوامل الاقتران النموذجية على السيلانات، والألومينات، والتيتانات، وما شابه.

Silane هو عامل اقتران يستخدم على نطاق واسع ويستخدم بكمية كبيرة. إنه فعال جدًا بالنسبة للجسيمات النانوية غير العضوية التي تحتوي على مجموعات الهيدروكسيل على السطح، لكن عامل اقتران السيلان العام لديه قوة ربط ضعيفة لسطح كبريتات الباريوم. والأكثر فعالية هو عامل الاقتران متعدد المكونات، والذي يمكنه سيلنة سطح كبريتات الباريوم النانوية، وهو أمر مكلف ومعقد الاستخدام.

عامل اقتران تيتانات له تأثير تعديل جيد على معظم الجزيئات غير العضوية، لأن تيتانات يمكن أن يشكل رابطة كيميائية مع البروتونات الحرة على سطح كبريتات الباريوم النانوية، وبالتالي تشكيل فيلم عضوي على سطحه، مما يؤدي إلى خصائص السطح. حدثت تغييرات. ولكن بسبب ارتفاع سعره ووجود مكونات ضارة بصحة الإنسان، أصبح تطبيقه أقل فأقل.

عامل اقتران الألومينات هو نوع جديد من عوامل اقتران. تتفاعل مجموعات الألكوكسي سهلة التحلل في الجزيء كيميائيًا مع البروتونات الحرة الموجودة على سطح كبريتات الباريوم لإنتاج فيلم أحادي الجزيئي وتكوين روابط Al-O غير قابلة للانعكاس. وبالتالي تحسين أداء المنتج، فإن أدائه أفضل أيضًا من عوامل التوصيل الأخرى.

2. تعديل السطحي

أحد طرفي جزيء الفاعل بالسطح عبارة عن مجموعة ألكيل طويلة السلسلة، والتي يمكن تشتيتها بشكل موحد في مصفوفة البوليمر؛ الطرف الآخر عبارة عن مجموعة قطبية محبة للماء، والتي يمكن أن تمتز فيزيائيًا أو تتفاعل كيميائيًا مع سطح كبريتات الباريوم، ويتم تغليفها على سطح كبريتات الباريوم. غرض التعديل. المواد الخافضة للتوتر السطحي شائعة الاستخدام هي الأحماض الدهنية العالية وأملاحها والكحوليات والأمينات والفوسفات وما إلى ذلك.

تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي بتكلفة منخفضة وأنواع عديدة وإنتاجية كبيرة. يمكن استخدام أنواع مختلفة من المواد الخافضة للتوتر السطحي لتصنيع منتجات ذات خصائص مختلفة. تكنولوجيا التعديل ناضجة نسبيًا، لذلك يتم استخدامها أكثر فأكثر. يعد الحمض الدهني (الملح) معدّلًا سطحيًا شائعًا وغير مكلف نسبيًا لكبريتات الباريوم، كما تتمتع كبريتات الباريوم النانوية المعدلة بقابلية تشتت جيدة وألفة في البوليمر. ليس من السهل ترسيب كبريتات الباريوم النانوية المعدلة في الماء بسبب التوتر السطحي، لذلك يمكن استخدام درجة التنشيط لتعكس جودة تأثير تعديل السطح.

3. تعديل المعدل المركب

المعدل المركب عبارة عن صيغة مركبة تتكون من معدلين منفردين أو أكثر، مثل بالميتات الصوديوم/إستيرات الصوديوم، ستيرات الصوديوم/كبريتات الزنك، ستيرات الصوديوم/دوديكان سلفونات الصوديوم/كحول أليل بولي أوكسي إيثيلين إيثر ومعدلات مركبة أخرى. عند تعديل كبريتات الباريوم النانوية، يمكن أن يؤدي اختيار معدل مركب إلى إطلاق العنان لمزايا كل معدل، بحيث يكون تأثير التعديل أفضل من تأثير التعديل الفردي، ويلبي احتياجات التخصص والوظيفة.

تشانغ بيبي وآخرون. تستخدم ستيرات الصوديوم لتعديل سطح كبريتات الباريوم متناهية الصغر. وجدت الدراسة أنه تم تقليل درجة الحرارة ونسبة الكتلة، وتم توفير استهلاك الطاقة، ووصلت درجة التنشيط إلى 99.90%. بعد التعديل باستخدام معدل مركب بالميتات الصوديوم / ستيرات الصوديوم، تم تحسين مقاومة المنتج للحرارة مقارنة بتأثير تعديل المعدل الفردي، وتم تضييق توزيع حجم الجسيمات، ومتوسط ​​حجم الجسيمات من 0.89 ميكرومتر (غير معدل). ) تم تخفيضها إلى 0.78 ميكرومتر. وذلك لأن المجموعات القطبية للمعدل تتفاعل مع جزيئات كبريتات الباريوم، والمجموعات غير القطبية مغلفة من الخارج. بعد التعديل المركب، تتشابك سلاسل الكربون الطويلة مع بعضها البعض لتشكل بنية شبكية، مما يعزز كارهتها للماء. سيكون استخدام طريقة التعديل هذه أحد اتجاهات التطوير المستقبلي.

4. تعديل رد فعل هطول الأمطار

طريقة تعديل تفاعل الترسيب هي طريقة يتم فيها إضافة معدل إلى التفاعل من خلال تفاعل ترسيب كيميائي لتكوين طبقة طلاء على سطح كبريتات الباريوم.

تتميز طريقة التعديل هذه بتكلفة إنتاج منخفضة، وتشغيل بسيط، وسهولة التحكم في ظروف هطول الأمطار، وهي إحدى الطرق الشائعة الاستخدام لتعديل أسطح الجسيمات. يختلف أيضًا حجم الجسيمات ومورفولوجيتها المحضرة بواسطة المعدلات والمرسبات المختلفة.