表面活性劑分子中含有兩種性質(zhì)截然不同的官能團(tuán)，一是極性基團(tuán)，具有親水性；另一個是非極性基團(tuán)，具有親油性。例如硬脂酸鹽分子，它是由非極性的憎水端的長鏈烴基和極性相當(dāng)高的親水性原子團(tuán)羧基組成。表面活性劑的性質(zhì)取決于表面活性部分的電荷。根據(jù)在溶液中解離后所帶電荷的不同，表面活性劑被劃分為陰離子型、陽離子型和兩性或非離子型，其中陰離子型居多數(shù)。表面活性劑吸附于無機(jī)納米粒子表面后可以顯著降低其表面能，同時，表面活性劑分子的長鏈烴基還產(chǎn)生一定的位阻效應(yīng)。因此，納米粉體顆粒吸附表面活性劑分子后可阻止或減輕硬團(tuán)聚體的形成，提高其分散性。此外，還能改善或提高納米粒子與相應(yīng)體系或其它物質(zhì)的相容性。例如，納米氧化鋅粉體用硬脂酸鹽或硬脂酸處理后，不僅不形成硬團(tuán)聚，而且可以提高其親油性，也即與有機(jī)物的相容性。用高沸點(diǎn)的伯醇對納米粉體，如SiO2、TiO2、Fe2O3、Al2O3、Fe3O4、ZnO和Mn2O3等弱酸性或中性無機(jī)納米粉體進(jìn)行表面改性可使原來親水疏油的表面變成親油疏水的表面。這種表面改性的方法又稱為酯化反應(yīng)。
納米粉體的表面活性劑改性法既可濕法進(jìn)行也可干法進(jìn)行或干濕結(jié)合。對于用濕法化學(xué)合成，如沉淀法、水熱法、溶膠—凝膠法等工藝制備納米粉體，在濕法生成納米粉體過程中或生成后立即加入表面活性劑，不僅可以防止硬團(tuán)聚體的形成，還有助于遏止粒子“長大”。因此，納米粉體的表面改性最好在濕法制備過程中就開始進(jìn)行。此外，表面活性劑也可以用于對納米無機(jī)粉體進(jìn)行干法改性。干法改性的關(guān)鍵是改性設(shè)備能夠很好地將納米粉體和表面活性劑分散，使表面活性劑能夠均勻地吸附包覆于納米顆粒表面。
影響表面活性劑表面改性效果的因素依濕法還是干法而定。對于濕法改性，主要影響因素是：
1） 表面活性劑的用量
2） 納米粉體的粒徑和比表面積
3） 漿料濃度
4） 改性處理時間及溫度
5） 表面活性劑的使用方法
對于干法改性，主要影響因素是：
1） 表面活性劑的用量
2） 納米粉體的粒徑和比表面積
3） 改性設(shè)備類型及參數(shù)
4） 改性處理時間及溫度
5） 表面活性劑的使用方法
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（bjyyxtech）
|
