Sirtni o'zgartirishning beshta asosiy usuli va xususiyatlarioq uglerod qora
Hozirgi vaqtda oq uglerod qora sanoat ishlab chiqarish asosan yog'ingarchilik usuli bilan amalga oshiriladi. Ishlab chiqarilgan oq uglerod qora uning yuzasida gidroksil guruhlari kabi juda ko'p qutbli guruhlarni o'z ichiga oladi, bu esa suv molekulalarining oson adsorbsiyasi, yomon dispersiya va oson ikkilamchi agregatsiya kabi muammolarga olib keladi, shu bilan oq uglerod qorasining sanoat qo'llanilishiga ta'sir qiladi. . Shu sababli, oq uglerod qora yuzasi sanoatda qo'llanilishini yaxshilash uchun sanoatda qo'llanilishidan oldin o'zgartirilishi kerak.
Hozirgi vaqtda kimyoviyoq uglerod qora sirt modifikatsiyasiasosan sirtni payvandlash modifikatsiyasini, birlashtiruvchi vositani modifikatsiyasini, ionli suyuqlik modifikatsiyasini, makromolekulyar interfeysni o'zgartirishni va aralashtirish modifikatsiyasini o'z ichiga oladi. Har bir modifikatsiya jarayoni o'zining afzalliklari va xususiyatlariga ega bo'lsa-da, joriy sanoat qo'llanilishi asosan birlashtiruvchi vositani modifikatsiyalashga asoslangan.
1. Silika dioksidining yuzaki payvandlash modifikatsiyasi
Yuzaki payvandlashni o'zgartirish usuli printsipi kimyoviy payvandlash usuli bilan oq uglerod qora yuzasida matritsa polimerlari (kauchuk kabi) bilan bir xil xususiyatlarga ega makromolekulyar polimerlarni payvand qilishdir. Bir tomondan, u zarralar va matritsa o'rtasidagi kuchni kuchaytirishi va zarrachalar yuzasining polaritesini o'zgartirishi mumkin, boshqa tomondan, oq uglerod qorasining tarqalishini ham yaxshilashi mumkin.
Kichik molekulyar og'irlikdagi polimerlarni payvandlash uchun javob beradi va yuqori molekulyar og'irlikdagi polimerlarni payvandlash uchun shartlar og'ir.
2. Silikat birikmasini modifikatsiyalash
Birlashtiruvchi vositani o'zgartirish printsipi oq uglerod qora yuzasida gidroksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishish uchun birlashtiruvchi vositadagi ba'zi funktsional guruhlardan foydalanish, shuning uchun muvofiqlikni yaxshilash uchun oq uglerod qora yuzasida guruhlarning tuzilishi va taqsimlanishini o'zgartirish. matritsa va uning dispersiyasi bilan. Birlashtiruvchi vositani modifikatsiyalash yaxshi o'zgartirish effekti va reaktsiyaning yuqori nazorat qilinishi tufayli eng ko'p qo'llaniladigan modifikatsiya usullaridan biridir.
Hozirgi vaqtda silan birlashtiruvchi vosita, siloksan birlashtiruvchi vosita va silazan biriktiruvchi vosita keng qo'llaniladi. Amaliy qo'llashda birlashtiruvchi vositani o'zgartirishning asosiy jarayoni to'rt bosqichga bo'linadi: aralash reaktsiya, sovutishni ajratish, takroriy yuvish va cho'ktirish.
3. Oq uglerod qoraning ionli suyuqlik bilan modifikatsiyasi
Xona haroratidagi ionli suyuqliklar deb ham ataladigan ionli suyuqliklar 100 darajadan past suyuqlik bo'lgan organik kationlar va organik yoki noorganik anionlardan tashkil topgan erigan tuzlardir. Ion suyuqlik an'anaviy organik faza modifikatorlarini ionli suyuqlik modifikatorlari bilan almashtirish orqali oq uglerod qora rangini o'zgartirish uchun ishlatiladi. An'anaviy organik faza modifikatorlari bilan solishtirganda, ionli suyuqlik xona haroratida suyuq bo'lish, kuchli o'tkazuvchanlik, yuqori barqarorlik va yaxshi eruvchanlik afzalliklariga ega va u uchuvchan emas va ifloslanishni ishlab chiqarish oson emas, bu yashil ishlab chiqarish talablariga ko'proq mos keladi. , lekin modifikatsiya effekti yomon.
Ionli suyuqlikni o'zgartirish jarayoni nisbatan oddiy. Oq uglerod qora va ionli suyuqlikning aralash tizimiga ma'lum miqdorda mutlaq etanol qo'shiladi va keyin reaksiya uchun termostatik suv hammomiga qo'yiladi. Reaktsiya etarli bo'lgandan so'ng, o'zgartirilgan oq uglerod qorasini quritish orqali olish mumkin.
4. Silika dioksidi makromolekulalari interfeysini modifikatsiyalash
Makromolekulyar interfeysni o'zgartirish uchun ishlatiladigan modifikator qutbli guruhlarni o'z ichiga olgan makromolekulyar polimerdir. Oq uglerod qora zarralari bilan modifikatsiyalash reaktsiyasi paytida, makromolekulyar interfeys modifikatorining asosiy zanjiri oq uglerod qora zarralari va matritsa o'rtasidagi muvofiqlikni yaxshilash va yaxshiroq interfeysga erishish uchun ko'proq qutbli epoksi guruhlarini kiritishda asosiy asosiy zanjir tuzilishini saqlab turishi mumkin. modifikatsiya effekti. Usul matritsani mustahkamlash uchun birlashtiruvchi vosita bilan ishlatilishi mumkin, lekin yolg'iz foydalanilganda mustahkamlash ta'siri past bo'ladi.
5. Oq uglerod qorasini aralashtirish modifikatsiyasi
Aralashtirish modifikatsiyasi oq uglerod qora va boshqa materiallarning afzalliklarini birlashtirib, kauchuk mahsulotlarning umumiy ish faoliyatini yaxshilashdan iborat. Ushbu usul matritsaning keng qamrovli ishlashini oshirish uchun ikkita modifikatorning afzalliklarini birlashtirishi mumkin, ammo modifikatsiya effekti modifikatorlarning nisbati bilan chambarchas bog'liq.
Misol uchun, uglerod qora va oq uglerod qora ikkalasi ham kauchuk sanoatida yaxshi mustahkamlovchi moddalardir, ular orasida uglerod qorasi kauchuk sanoatida eng ko'p ishlatiladigan mustahkamlovchi moddalardan biridir. Uglerod qorasining maxsus tuzilishi kauchuk materiallarning valentlik va yirtiqlik kuchini oshirishi va ularning aşınma qarshiligini, sovuqqa chidamliligini va boshqa xususiyatlarini yaxshilashi mumkin; Oq rangli uglerod qora mustahkamlovchi vosita sifatida kauchuk mahsulotlarning aylanish qarshiligini va nam skidka chidamliligini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, ammo uni ishlatishning o'zi uglerod qorasi kabi samarali emas. Ko'pgina tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, mustahkamlovchi vosita sifatida uglerod qora va oq uglerod qora kombinatsiyasi kauchuk mahsulotlarning umumiy ish faoliyatini yaxshilash uchun ularning afzalliklarini birlashtirishi mumkin.