功能粉体材料制备—5选编.ppt

学习要求: 1 参加课堂教学 2 撰写读书报告1篇, 5000字，下列二方面内容选其一。 1）粉体材料和工程的某一专题。 2）制备某一粉体材料的技术研究开发方案。;第五章 分级与表面修饰 ;粉体材料的分级 粉体材料的表面修饰;第一部分 粉体材料的分级 ;粉体材料的分级;材 料 名;粉体材料的分级;粉体材料的分级;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰; 为了说明筛分质量，引入了筛分效率的概念，即筛下料与总入筛料质量的百分比。筛分效率与颗粒与筛面的相对运动，料层的厚薄,筛孔形状和有效面积比，物料颗粒的大小分布规律和颗粒形状，过细颗粒的含量以及物料含水率等有关。工业上实际操作的平均筛分效率约为70%～80%。;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;机种;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;干式气流分级机示意图;分级系统图;气旋分级工作原理;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;各主要精细分级机的性能及应用;应用举例－错流式分级机;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;应用举例－叶轮式水力分级机;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;粉体分级评价—定性评价;第二部分 粉体材料的表面修饰 ;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;比表面积大，表面能高;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰;第五章 粉体后处理－分级与表面修饰; 利用酯化反应对纳米微粒表面修饰改性最重要的是使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面，这种表面功能的改性在实际应用中十分重要。例如:为了得到表面亲油疏水的纳米氧化铁，可用铁黄[α－FeO（OH）]与高沸点的醇进行反应，经200℃左右脱水后得到α－Fe2O3，在275℃脱水后成为Fe3O4，这时氧化铁表面产生了亲油疏水性，α－Al（OH）3用高沸点醇处理后，同样可以获得表面亲油疏水性的α－AlO（OH）3及中间氧化铝。 ; 酯化反应用的醇类最有效的是伯醇，其次是仲醇，叔醇是无效的。实验证明：用醇类与钛白粉反应时，要使钛白具有较好的亲油性，必须使用Ｃ4以上的直链醇处理。当用醇类处理白炭黑时，白炭黑表面的酯化度越高，其憎水性越强。酯基易水解，且热稳定性差，这是主要缺点，但醇价格较便宜。 ; 当无机纳米粒子与有机物进行复合时，表面修饰变得十分重要。一般无机纳米粒子，如Al2O3，SiO2等,表面能比较高，与表面能比较低的有机体的亲和性差，两者在相互混合时不能相容，导致界面上出现空隙。解决上述问题可采用偶联技术，纳米粒子表面经偶联剂处理后用与有机物产生很好的相容性。硅烷偶联剂是研究最早、应用最广的偶联剂之一。 ;偶联剂法; 除了硅烷偶联剂外，美国Kenrich石油化学公司于70年代中期开发出一类新型偶联剂—钛酸酯偶联剂，它对许多干燥粉体有良好的偶联效果。钛酸酯偶联剂的亲有机部分通常为长链烃基(Ｃ12～Ｃ18)，它可与聚合物链发生缠绕，借范氏力结合在一起，从而可传递应力，提高冲击强度和伸长率。另外，长链烃还可以改变无机物的表面能，使高填充聚合物能显示良好的熔融流动性。这种偶联剂对于聚烯烃之类的热塑性塑料特别适用。 ; ①偶联接枝法 这种方法是通过纳米粒子表面的官能团与高分子的直接反应实现接枝，方法优点是接枝的量可以控制，效率高。接枝反应可由下式来描述:; ②颗粒表面聚合生长接枝法 这种方法是单体在引发剂作用下直接从无机粒子表面开始聚合，诱发生长，完成了颗粒表面高分子包敷，这种方法特点是接枝率较高。 ; 表面接枝改性方法可以充分发挥无机纳米粒子与高分子各自的优点，实现优化设计，制备出具有新功能纳米微粒。其次，纳米微粒经表面接枝后，大大地提高了它们在有机溶剂和高分子中的分散性，这就使人们有可能根据需要制备纳米微粒含有量大、分布均匀的高分子复合材料。; 陈爽等人通过共沉淀的竞争反应，制备了表面为有机修饰剂—双十六烷基二硫代磷酸吡啶盐(PyDDP