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2025-06-10
粉体包覆改性效果的评判指标可分为:表面性质、结构特性、包覆层质量和应用性能四大类,以下为具体指标及测试方法:
1.表面性质指标
1.1接触角与表面能
(1)接触角:反映粉体疏水性,改性后接触角增大(>90°)表明疏水性增强。测试方法包括角度测量法、毛细管浸透速度法等。
(2)表面能:通过Wu方程计算(需水、二碘甲烷接触角数据),表面能降低说明包覆层降低了粉体极性。
1.2活化指数
改性后疏水粉体漂浮于水面,活化指数=漂浮质量/总质量(接近1表示包覆完全)。例如碳酸钙改性需静置分层后称重。
1.3吸油值
100g粉体所需亚麻油体积(mL/100g)。吸油值越低,亲油性越强,与聚合物相容性更好(如滑石粉测试需滴油至成团)。
1.4分散稳定性
通过浊度、密度或沉降量随时间变化评价,变化越慢分散性越优(浊度计、沉降天平等测试)。
2. 结构性指标
2.1比表面积变化率(SARC)
2.2粒度分布与形貌
(1)中位径变化率(RD50):激光粒度仪(LPSD)测包覆前后D50,粒度增大提示包覆层形成或团聚;
(2)形貌观察:SEM/TEM直接分析包覆均匀性(如TiO₂改性后表面光滑度)。
3. 包覆层质量指标
3.1包覆剂残留率与接枝密度
(1)残留率:GC-MS定量未反应包覆剂,残留率低表明反应充分(外标法定量);
(2)有效接枝密度(GD):TGA测250~800℃失重率,公式:
其中:m为失重率,:包覆计分子量。
3.2包覆量和包覆率
(1)包覆量:单位质量粉体吸附改性剂的质量(mg/g),TGA或红外光谱测定。
(2)包覆率:结合分子截面积(a0)和比表面积(Sw)计算:
其中:M:改性剂分子量,NA:阿伏伽德罗常数。
4. 应用性能指标(间接法)
4.1分散稳定性:浊度、沉降时间等变化越慢,分散性越好;
4.2功能性能:
(1)电性能:如电缆填料改性后体积电阻率变化;
(2)热稳定性:TGA/DSC分析热分解温度变化;
(3)抗菌/紫外吸收:针对特定功能需求(如纳米氧化锌抗菌性)。
5. FCE粉体流化包覆机
湖南经源FCE流化包覆机采用流化分散机理,通过对粉体和溶液的充分分散,实现高效包覆和快速干燥,且包覆后的各项理化指标全面优于传统设备。
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