超声优化钛酸酯偶联剂改性CaCO3表面的相互作用研究

本研究论文主要探讨了超声波技术在钛酸酯偶联剂NDZ-311与重质碳酸钙(CaCO3)表面改性过程中的作用。钙碳酸钙是一种常见的填充剂，用于提高聚合物复合材料的性能，如增强机械强度和改善热稳定性。改性剂钛酸酯偶联剂作为一种功能性添加剂，能够增强CaCO3与有机高分子之间的界面粘附，从而提高其在聚合物中的分散性和相容性。 研究中，作者采用了异丙醇溶解的钛酸酯偶联剂NDZ-311，通过对比超声分散和搅拌分散两种方式对超细重质CaCO3进行湿法表面改性。实验关注的重点在于不同比例的偶联剂用量对改性后CaCO3活化指数和在液体石蜡中的分散稳定性的影响。结果显示，当钛酸酯偶联剂NDZ-311的用量不超过1.0%时，超声分散方法显著提升了改性CaCO3的活性，并且在石蜡中的分散稳定性也得到明显提高。这表明超声波处理能有效促进化学键合，增强改性剂与CaCO3表面的结合。 随着偶联剂用量的增加，两种分散方法对改性效果的差异逐渐减小，表明在约2.5%的用量时，无论是超声还是搅拌，都能够实现类似的效果，即形成单层包覆。这表明在实际应用中，选择哪种分散方法可能取决于生产成本和设备条件，但超声分散因其高效性和化学键合的促进作用，可能是更优的选择。 本文还利用红外光谱(IR)和X-射线光电子能谱(XPS)等先进的表征技术，对改性后的CaCO3进行了深入分析，以进一步确认改性效果及其微观结构的变化。这些分析结果提供了改性过程的定量证据，并为优化复合材料性能提供了理论依据。 这项研究揭示了超声波在增强钛酸酯偶联剂与CaCO3表面相互作用中的关键作用，对于提升聚合物复合材料的性能具有重要的实践指导意义。这对于开发高性能、低成本的高分子复合材料具有重要意义。