7类方法用于填料的高岭土表征

　　高岭土，又称瓷土或者白陶土，因发现于江西景德镇附近东郊地区的高岭村而得名，是自古以来人类使用最广泛的粘土材料之一。

　　高岭土作为填料或功能性填料在塑料、涂料、橡胶等行业中已得到了较好的应用，不仅可降低有机高分子制品的成本，更重要的是能够提高其部分性能。许多应用领域都对高岭土的表面或界面性质有特殊要求，为了满足应用要求必须对其进行表面改性。

　　在对高岭土进行表面改性结束后，如何对改性效果进行检测与表征就变成了首要问题。到目前为止，国内还没有制定出一套统一的鉴定标准。尽管如此，专家学者们还是建立了一套简单、可行、实用的方法来对其进行表征。

　　我们特别整理了当前国内使用较为普遍的高岭土改性效果表征方法，希望能更好的助您认识与了解高岭土的效果好坏。

　　01沉浮法与活化指数法

　　沉浮法是较为简单的一种评价高岭土改性效果的方法，未改性的高岭土表面亲水疏油，在水中会自动下沉，经过改性后的高岭土表面性质发生变化，变为亲油疏水，受到水中强大的表面张力被迫上浮，改性效果不同则沉浮情况也不同，可以借此来评价高岭土的改性效果。

　　活化指数法与沉浮法原理类似，指漂浮在水面上的高岭土占高岭土样品总质量的百分数，一般用H表示，H值为0-1，H值越大说明改性效果越好。

　　02有效活化指数法

　　“沉浮法”与“活化指数法”等评价方法只能反映颗粒表面被改性剂包覆的程度和亲油性，而不能发映出有机化合物分子与高岭土颗粒表面化学结合的程度。

　　有效活化指数值是通过测定两次活化指数的方法获得，第1次测出改性高岭土的活化指数H1，第2次则先用有机溶剂(如甲苯)对待测试样进行洗涤然后再测定其活化指数H2，H2/H1×100%就是有效活化指数。

　　当有效活化指数值达到70%以上时，改性高岭土对聚合物有明显的补强作用。

　　03表面润湿法

　　高岭土改性后表面由亲水疏油性变为亲油疏水性，接触角也会发生变化，可通过测定表面接触角的方法来表征改性效果。

　　通常情况下，接触角增加越多(由小到大)，表明改性效果越好。但是这种方法具有片面性，一般只能反映出高岭土颗粒表面的疏水性和被改性剂包覆的程度。

　　04红外光谱分析

　　采用红外光谱对未经改性的高岭土和经过改性后的高岭土进行对比分析，改性高岭土在红外谱图上存在着改性剂的吸收峰，说明表面性质较之前出现差异。

　　通过这种差异，就可以评价高岭土的表面改性效果。

　　05吸附性法

　　通过测定吸附热或利用反气相色谱法也可来判定改性高岭土吸附性的大小。放出的吸附热越多、反气相色谱柱中气体的保留体积越大时，高岭土的吸附性越大，改性效果越好。

　　06浊度法

　　当光线穿过盛有高岭土的分散体系时，入射光会减小，可用通过单位厚度分散体系入射光强度的变化，即浊度τ来表示。

　　用X射线透过法测定因高岭土粉体浓度变化而引起的浊度变化来表征高岭土表面改性的效果，浊度越大，说明高岭土粉体的分散越好;沉降越少，改性效果越好。

　　07其他方法

　　直接测定复合材料性能也是一种方法。高岭土表面改性的原因是因为作为填料与复合材料相容性不好，因此通过对添加高岭土的复合材料的性能，进行直接测定也是一种有效手段。

　　除上述几种表征方法外，还可以通过核磁共振、差热分析等手段来表征高岭土的改性效果。其改性效果确定的原理都是以高岭土改性前后表面基团的组成以及键能不同引起的特征曲线的变化为根据的。

　　高岭土是应用较广泛的一种绿色环保的矿物填料，但高岭土矿物的形成条件及开采加工方法会有差异，导致其表面性质也有较大不同，这是高岭土应用局限性的重要原因。

　　高岭土的改性是一项应用广泛的精加工技术。随着研究开发的不断深入，市场的不断开拓，新技术、新产品将不断涌现，推陈出新，高岭土将会更大量、广泛地应用于涂料、造纸、橡胶、塑料等行业。

　　因此立足于高岭土的深加工领域，开发新产品，提高高岭土的产品附加值，对我国高岭土资源的合理化、经济化利用意义重大。

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