如何評(píng)價(jià)粉體表面改性效果

粉體表面改性是一項(xiàng)涉及眾多學(xué)科的交叉學(xué)科領(lǐng)域，表面改性效果或表征方法沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定，各粉體改性及應(yīng)用廠家需要摸索出一套適合的評(píng)價(jià)方法，在實(shí)際應(yīng)用中快速有效的評(píng)價(jià)粉體應(yīng)用性能。今天，小編帶大家了解如何評(píng)價(jià)粉體改性效果。

改性效果的表征與評(píng)價(jià)有很多種方法，目前常用到的方法大致分為直接法和間接法。

直接法：對(duì)改性產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)量，比較改性前后表面性質(zhì)的變化，可以達(dá)到預(yù)先評(píng)價(jià)改性效果的目的。如活化指數(shù)、吸油值、紅外圖譜、SEM等。

間接法：改性后粉體的實(shí)際應(yīng)用效果，即粉體填充在基體中，制品所能達(dá)到的應(yīng)用性能。例如液體膠的粘度、流淌、沉降等性能，或者塑料斷面SEM圖、沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、硬度等參數(shù)來(lái)對(duì)改性效果做出間接評(píng)價(jià)。雖然這種方法工藝路線和過(guò)程復(fù)雜，耗資費(fèi)力，但結(jié)果可靠直觀，是評(píng)價(jià)表面改性粉體應(yīng)用價(jià)值的重要依據(jù)。 以下是金戈新材常用到的評(píng)價(jià)粉體改性效果的測(cè)試方法。（方法較多，就不一一列舉）

1.直接法——活化指數(shù)

活化指數(shù)是通過(guò)測(cè)定改性后漂浮在水面上方的粉體量占粉體總量的百分?jǐn)?shù)來(lái)評(píng)價(jià)表面改性效果的指標(biāo)。由于表面改性劑的種類不同，處理方式不同，使得改性后的粉體有些浮在水面上，有些則會(huì)下沉，因此只有疏水改性可以采用活化指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)改性效果。該方法是快速判斷粉體是否經(jīng)過(guò)疏水改性的方法之一。

2、直接法——吸油值

吸油值是粉體改性效果較常見(jiàn)的檢測(cè)方法，方法簡(jiǎn)單，效率高。測(cè)試方法為：將鄰苯二甲酸二辛脂（DOP）滴加到裝有定量的粉體樣品的試管中，離心機(jī)分散一小時(shí)，倒置半小時(shí)，測(cè)試粉體吸油量。以1g或100g試樣所吸取的“油”的質(zhì)量數(shù)（g/100g）表示 。吸油值＝吸油量/粉體質(zhì)量。

3.直接法——粉體SEM圖

采用高倍電子顯微鏡設(shè)備觀察改性前后粉體是否團(tuán)聚，如下圖所示，未改性的氧化鋁有團(tuán)聚現(xiàn)象，而改性后的氧化鋁基本看不到有團(tuán)聚。這是因?yàn)槲锤男缘难趸X表面極性高，粒子與粒子相互吸附，導(dǎo)致“抱團(tuán)”。而改性的氧化鋁，由于極性基團(tuán)被改性劑包覆，極性降低，顆粒間“抱團(tuán)”現(xiàn)象減少。

4、間接法——粘度

粘度常用在灌封膠產(chǎn)品中表征膠體的流動(dòng)性，也可間接反應(yīng)粉體改性效果。

5、間接法——沉降速度

沉降速度是指改性產(chǎn)品在溶劑中某一時(shí)刻顆粒堆積的體積隨時(shí)間的變化率。多數(shù)應(yīng)用于有機(jī)硅灌封膠中，評(píng)價(jià)粉體在乙烯基硅油、107膠等的沉降特性，間接反映其粉體在介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性，因此，可用來(lái)評(píng)價(jià)粉體表面改性后的效果。經(jīng)過(guò)特定改性劑處理的粉體，對(duì)基材的相容性好，分散佳，沉降速度慢；相反，未改性的粉體分散性差，易聚集，沉降速度快。

6、間接法——流淌性能

灌封膠制品的流淌快慢決定了機(jī)器灌封的效率以及產(chǎn)量，因此較多廠家也同樣以此評(píng)價(jià)灌封膠的性能。目前金戈新材測(cè)試灌封膠制品的流淌性能的流淌方式分為：平面流淌法、斜面流淌法，依據(jù)各廠家產(chǎn)品的特性選擇合適的方法，開(kāi)發(fā)最適合客戶的產(chǎn)品。

7、間接法——斷面SEM圖

改性后的氫氧化鋁在乙烯基中的分散情況用電子顯微鏡設(shè)備進(jìn)行掃描，通過(guò)電鏡可以發(fā)現(xiàn)，如下圖：未改性的氫氧化鋁在乙烯基中分散不均勻，斷面不平整；而改性后的氫氧化鋁在乙烯基中均勻分布，斷面平整。

8、阻燃、拉伸、斷裂伸長(zhǎng)率等的測(cè)試

拉伸、斷裂伸長(zhǎng)率等性能常應(yīng)用在塑料、橡膠等材料中評(píng)價(jià)填料的性能，同時(shí)也可間接反應(yīng)出填料與基材的相容性，進(jìn)而可用來(lái)評(píng)價(jià)填料改性效果。

在實(shí)際應(yīng)用中，采用單一種檢測(cè)方法不能全面體現(xiàn)粉體改性的效果，需要同時(shí)采用多種直接或間接方法來(lái)綜合評(píng)判改性效果。金戈新材從事功能性粉體研發(fā)有20余年，已建立一套全面評(píng)價(jià)粉體改性效果的方法和制定各項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行，保證產(chǎn)品穩(wěn)定，為客戶提供定制化優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品與服務(wù)。