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根据颗粒团聚机理,碳酸钙分散稳定过程主要有三种稳定作用:静电稳定作用,空间位阻稳定作用和静电位阻稳定作用。
静电稳定作用的理论基础为双电层排斥理论,当Zeta电位的绝对值较大时,微细颗粒间的静电斥力占优势,不易团聚,分散体系稳定,相反,当Zeta电位的绝对值较小或为零时,颗粒间的范德华引力占优势,容易团聚,分散体系不稳定。
空间位阻作用是粒子表面一层吸附物重钙粉质对互相靠近的粒子可以提供一种立体阻碍的能力,一些强烈亲水性物质如淀粉,纤维素衍生物,蛋白质均能吸附于粒子表面,保护颗粒分散稳定性,另外一些高分子表面活性剂也有很好的颗粒分散稳定作用,即空间位阻稳定理论,该稳定作用认为,高分子聚合物具有疏水基团和亲水基团,疏水基团吸附到颗粒表面,亲水基团伸入水相介质中。
碳酸钙悬浮液中粒子的稳定性主要取决于粒子之间的基于范德重质碳酸钙华吸引力与静电排斥力的相互作用能,粒子之间的相互排斥作用越大则越有利于粒子的分散稳定,另外空间位阻也起一定作用,如何充分利用这两种作用是保持颗粒分散稳定的关键。
重质碳酸钙微粒(重钙微粒)是一种重要的,天然的无机增韧增强功能性填料,存在“易团聚,难分散”,“相容性差”不足之处,材料力学性能在很大程度上取决于刚性粒子在基体中的分散性和两者之间形成的界面相,碳酸钙重钙微粒既可降低成本,又可改善树脂,塑料,橡胶等基体的多方面性能,优化高分子复合材料热学性能与力学性能等。
因此,在研究重钙微粒相容性时,往往加入相容剂,提高相容性,相容剂是由含有和聚合物共混组分相同或相似嵌段或接枝共聚物,其分子中含有能与共混组分发生化学反应或生成共价键,氢键的基团,按作用机理可分为反应型相容剂和非反应型相容剂,一般地,相容剂可提高体系各相的相容性。
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