1、活化指數是什么？
對于旨在提高無(wú)機填料或顏料與高聚物基料相容性或表面疏水性的表面改性，可采用“活化指數 ”來(lái)檢測和表征表面改性的效果。
無(wú)機填料或顏料粉體一般相對密度較大，而且表面呈極性狀態(tài)，在水中自然沉降。而有機表面改性劑是非水溶性的表面活化劑或偶聯(lián)劑，因此，經(jīng)表面改性處理后的無(wú)機粉體，表面由極性變?yōu)榉菢O性，對水呈現出較強的非潤濕性。這種非潤濕性的細小顆粒，在水中由于巨大的表面張力，使其如同油膜一樣漂浮不沉。根據這一現象，提出“活化指數”的概念，用H表示，其含義用下式表示：
由上式可見(jiàn)，未經(jīng)表面活化處理的無(wú)機粉體，H=0;活化處理最徹底時(shí)，H=1.0;H由0~1.0的變化過(guò)程，可反映出粉體表面活化程度由小至大，也即表面有機處理效果好壞的程度。
2、活化指數的影響因素：
在無(wú)機填料或顏料的有機表面改性工藝中，表面改性劑的品種和用量對填料體系的性能有顯著(zhù)影響。表面改性劑的用量可參考“活化指數”來(lái)確定。所謂最佳用量即表面改性劑在填料或顏料顆粒表面上，覆蓋單分子層的用量，大于此用量，則將形成多層物理吸附的界面薄弱層，從而引起填充物強度下降；低于最佳用量，則填料顆粒表面處理不完全，反映在“活化指數”H的變化曲線(xiàn)中，隨著(zhù)表面改性劑用量的增加，開(kāi)始階段H呈上升趨勢，H由0升至1.0然后不再變化，如圖所示。曲線(xiàn)中a點(diǎn)所對應的橫坐標的A點(diǎn)，即是表面改性劑在無(wú)機填料或顏料表面形成單分子覆蓋層的用量，可作為表面改性劑的最佳用量，但在實(shí)際處理中，應略低于該用量。
表面改性劑用量與活化指數H的關(guān)系 因此，活化指數可作為表面改性后活性無(wú)機填料的一項質(zhì)量評價(jià)指標，為用有機表面改性劑處理無(wú)機填料或顏料提供了一種快捷、實(shí)用的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方法。有些應用行業(yè)對粉體的活化指數提出了明確的指標要求，例如，化工行業(yè)規定活性輕鈣的活化指數要大于90%，一些塑料制品廠(chǎng)家要求活性重鈣的活化指數大于95%。
3、活化指數的測定方法
活化指數的一般測定方法是，稱(chēng)取一定量表面改性后的粉體樣品，置于盛有一定容積純凈水的燒杯中，以一定轉速攪拌1~2min；然后靜置，等溶液澄清后，刮去水溶液表面的粉體物料，并將沉入燒杯底的粉體物料過(guò)濾、烘干、稱(chēng)重。然后根據下式計算活化指數，即：
以上講的是在水相中表面改性粉體的“活化指數”進(jìn)行測定，也可在有機溶劑相，如液體石蠟、煤油等中測定改性粉體的“活化指數”。
應當指出，活化指數不能作為粉體表面改性產(chǎn)品的唯一質(zhì)量指標。一方面，用不同的表面改性劑改性后，活化指數可能不同，但絕不意味著(zhù)，活化指數越高，表面改性效果就越好，應該結合其他指標，如吸附類(lèi)型、與高聚物基料的作用以及應用性能指標來(lái)綜合考慮，例如對于煅燒高嶺土，用硬脂酸進(jìn)行表面改性后其活化指數一般來(lái)說(shuō)要高于硅烷偶聯(lián)劑，但對煅燒高嶺土應用性能的改善遠不如硅烷偶聯(lián)劑，因為硅烷偶聯(lián)劑與高嶺土的作用為化學(xué)吸附，吸附較牢固，而且分子中還含有與高聚物基料的偶聯(lián)作用基團。
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