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鈦酸酯偶聯劑對碳酸鈣的表面包覆改性及其用作造紙填料的研究

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-12-30  來源:中國粉體技術網  瀏覽次數:104
核心提示:鈦酸酯偶聯劑能與無機物表面羥基起反應,可使填料得到活化處理。因此在塑料行業,它經常被用于偶聯熱塑型聚合物和干燥的填料,從而提高填充量,減少樹脂用量,降低制品成本,同時改善加工性能,增加制品光澤,提高產品質量。紙張的強度主要來自于纖維素分子間氫鍵的相互作用,應用到造紙中會得到什么樣的效果呢?
 鈦酸酯偶聯劑對碳酸鈣的表面包覆改性及其用作造紙填料的研究


           鈦酸酯偶聯劑能與無機物表面羥基起反應,可使填料得到活化處理。因此在塑料行業,它經常被用于偶聯熱塑型聚合物和干燥的填料,從而提高填充量,減少樹脂用量,降低制品成本,同時改善加工性能,增加制品光澤,提高產品質量。紙張的強度主要來自于纖維素分子間氫鍵的相互作用,應用到造紙中會得到什么樣的效果呢?
 
1、改性PCC的制備

        在60℃水浴中放置一個150mL三口瓶,在三口瓶中用50mL去離子水將5g絕干PCC分散均勻,加入一定量的二(三乙醇胺)鈦酸二異丙酯(TBD)偶聯劑,在300rpm速度下攪拌20min。離心,棄去上清液,用去離子水洗滌沉淀2-3次,將沉淀轉移至烘箱中105℃烘干1h,再轉移至馬弗爐中于550℃鍛燒4h。
 
2、XPS圖譜

         二(三乙醇胺)鈦酸二異丙酯(TBD)用量為2%時,改性前后PCC的紅外圖譜圖顯示:改性后,在波數500-700cm-1處有一較明顯的吸收峰,這與二氧化鈦的吸收峰相吻合,可以推測改性物中有鈦的氧化物存在。另外改性物失去了728.73nm處的吸收鋒,推測是由于改性過程中對碳酸鈣進行的處理產生的影響。
 

 3、在造紙中的應用效果

        將制備的改性碳酸鈣抄紙,結果如表2所示。隨著二(三乙醇胺)鈦酸二異丙酯(TBD)用量的升高,紙張的白度稍有提高,二氧化鈦具有增白的作用,推測是鈦的氧化物在紙張增白中起了一定作用。當改性碳酸鈣加入后,紙張的力學性能,尤其是抗張指數呈現明顯的下降,這是由于與碳酸鈣相比,鈦酸鈣與纖維間的相互作用比較差的緣故。填料留著結果顯示,改性前后,碳酸鈣的留著沒有明顯變化。


4、結論

        相比較碳酸鈣與二氧化鈦的高溫(通常高于1000℃)固相合成鈦酸鈣的方法,采用水溶性的鰲合型的鈦酸酯偶聯劑對碳酸鈣進行處理,經較低的溫度(550℃)鍛燒,即可以得到鈦酸鈣晶體。
        將制備得到的改性碳酸鈣在成紙中應用結果顯示,紙張的白度有一定的改善,但由于包覆層與纖維的相互作用比較差,因此成紙的強度略有下降;填料的留著沒有發生明顯的變化。



來源:中國粉體技術網

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