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塑料托盤的接枝研究
塑料托盤的接枝研究
塑料托盤炭黑具有優(yōu)異的性質(zhì)如耐熱、耐化學(xué)作用、耐氣候變化、良導(dǎo)電性、和低熱脹系數(shù),廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、干電池及色素等諸多行業(yè)。隨著環(huán)境保護(hù)的要求,炭黑越來(lái)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(qiáng)的聚集能力,聚集后的炭黑會(huì)影響黑度及分散穩(wěn)定性,影響炭黑的使用。本論文采用液相氧化劑對(duì)炭黑表面進(jìn)行氧化改性。也首次塑料托盤采用了在超聲波作用下,引發(fā)劑引發(fā)丙烯酸類單體聚合接枝到炭黑表面。首次將強(qiáng)吸水性基團(tuán)—磺酸基引入到接枝聚合物中。結(jié)果表明,在超聲波的空化作用下,反應(yīng)可以在常溫下進(jìn)行并在較短時(shí)間內(nèi)完成,在一定的范圍內(nèi)提高了接枝率;改性后的炭黑在水中的分散穩(wěn)定性大大提高。對(duì)氧化前后炭黑表面性質(zhì)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn):氧化劑氧化能力越強(qiáng)、濃度越塑料托盤高,氧化后炭黑表面的含氧官能團(tuán)越多、酸性越強(qiáng)。炭黑的氧化與炭黑的物理性質(zhì)密切相關(guān),低結(jié)構(gòu)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(fā)分之間有一定的關(guān)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(wěn)定的三個(gè)主要因素是親水性、雙電層電位和空間位阻。利用磺酸基團(tuán)的強(qiáng)吸水性,增加炭黑與水之間的作用力;利用磺酸基強(qiáng)電離性質(zhì),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(cè)基的極性、基團(tuán)體積大等特點(diǎn)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(tuán)的引入,低接枝率的接枝炭黑在水中就有了良好的分散穩(wěn)定性。研究表明,不同水分散體系對(duì)氧化改性炭黑和聚丙烯酸類接枝炭黑在水中的分散穩(wěn)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(tuán),所以水環(huán)境對(duì)兩種炭黑的分散穩(wěn)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(wěn)定性最好;中性水分散體系中分散穩(wěn)定性次之;而酸性水分散體系及含鹽水分散體系中分散穩(wěn)定性最差。采用XPS、IR、TEM、SEM、熱分析等手段對(duì)改性炭黑進(jìn)行了表征。塑料托盤的接枝研究
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