硅表包膜改性鈦白粉的研ppt課件

1、論文框架論文框架研究目的及意義研究目的及意義論文實驗工作內(nèi)容論文實驗工作內(nèi)容結(jié)果及討論結(jié)果及討論結(jié)論結(jié)論123451 研究目的及意義研究目的及意義 鈦白粉被公認(rèn)為是世界上功能性最好的白色顏料，其折光指數(shù)在已知的白色顏料中是最高的。在實際應(yīng)用中，未改性的鈦白粉的分散性，耐候性等性能并不是很好，所以必須提高它的性能，雖然生產(chǎn)工藝的改進和調(diào)整可以使二氧化鈦缺陷的表現(xiàn)都有所降低，但依舊無法完全排除。因而，從各方面考慮與選擇，必須對制備產(chǎn)出的TiO2進行表面處理優(yōu)化，以提高二氧化鈦的應(yīng)用性能。所以本文對鈦白粉顏料顆粒進行硅酸鈉包膜改性，探究包膜改性對其分散性的影響，為鈦白粉的應(yīng)用提供相應(yīng)的實驗依據(jù)。2

2、論文實驗工作內(nèi)容論文實驗工作內(nèi)容論文實驗工作內(nèi)容主要包括以下幾方面：論文實驗工作內(nèi)容主要包括以下幾方面：一、對鈦白粉進行硅包膜改性、得到改性一、對鈦白粉進行硅包膜改性、得到改性后的鈦白粉樣品；后的鈦白粉樣品；二、光學(xué)顯微鏡二、光學(xué)顯微鏡2000倍倍率觀察改性鈦白倍倍率觀察改性鈦白粉與未改性鈦白粉在無水乙醇中的分散粉與未改性鈦白粉在無水乙醇中的分散性；性；三、沉降實驗。三、沉降實驗。 將改性與未改性的鈦白粉對比，觀察將改性與未改性的鈦白粉對比，觀察其在無水乙醇及去離子水中其在無水乙醇及去離子水中0小時、小時、6小小時、時、12小時的沉降現(xiàn)象；小時的沉降現(xiàn)象；四、通過對改性后鈦白粉吸油量、遮蓋力四

3、、通過對改性后鈦白粉吸油量、遮蓋力的測量，分析四個研究因素對包膜質(zhì)量的測量，分析四個研究因素對包膜質(zhì)量的影響，確定出最佳包膜參數(shù)。的影響，確定出最佳包膜參數(shù)。2 論文實驗工作內(nèi)容論文實驗工作內(nèi)容u 吸油量測量方法吸油量測量方法u 把鈦白粉樣品放置于平板上，對其一邊慢慢滴把鈦白粉樣品放置于平板上，對其一邊慢慢滴加亞麻油一邊壓研，使亞麻油可以滲透進入鈦白粉固體加亞麻油一邊壓研，使亞麻油可以滲透進入鈦白粉固體粉末的縫隙中。重復(fù)上述步驟直到鈦白粉與亞麻油呈團粉末的縫隙中。重復(fù)上述步驟直到鈦白粉與亞麻油呈團塊狀，此時，開始減慢亞麻油的滴加速度，并充分研磨。塊狀，此時，開始減慢亞麻油的滴加速度，并充分研磨

4、。直至出現(xiàn)膏狀物為止，此刻所使用的亞麻油量就是吸油直至出現(xiàn)膏狀物為止，此刻所使用的亞麻油量就是吸油量。量。 u 計算：計算：u 吸油量是指每吸油量是指每100g樣品所消耗的油的質(zhì)量。樣品所消耗的油的質(zhì)量。u 遮蓋力測量遮蓋力測量u 指將鈦白粉均勻的涂布在物體表面，使物體本來指將鈦白粉均勻的涂布在物體表面，使物體本來的顏色不能顯示的最小的使用量，單位是的顏色不能顯示的最小的使用量，單位是g/m2。u 遮蓋力測定方法：遮蓋力測定方法：u 在天平上稱取黑白格板重量，用小刷沾取顏料色在天平上稱取黑白格板重量，用小刷沾取顏料色裝均勻縱橫交錯地涂于黑白格板上，涂刷時不允許顏料裝均勻縱橫交錯地涂于黑白格板上

5、，涂刷時不允許顏料色裝在板的邊緣粘附，涂完后在日光燈下視線與板面傾色裝在板的邊緣粘附，涂完后在日光燈下視線與板面傾斜成斜成30度角觀察，黑白格恰好被顏料色漿遮蓋為止。將度角觀察，黑白格恰好被顏料色漿遮蓋為止。將涂有顏料色漿的黑白格板稱重。涂有顏料色漿的黑白格板稱重。u 遮蓋力計算公式如下：遮蓋力計算公式如下：u X=m1 - m2 u 式中：式中：m1：涂刷顏料色：涂刷顏料色裝裝后黑白格板的重量后黑白格板的重量g）；）；u m2：涂刷前黑白格板的重量：涂刷前黑白格板的重量g）。）。2 論文實驗工作內(nèi)容論文實驗工作內(nèi)容2.1 改性包膜實驗步驟 用天平稱取15g未包膜的TiO2，加入120ml的去

6、離子水將其溶解，將溶解的漿料攪拌均勻，加入質(zhì)量為鈦白粉質(zhì)量的0.5%的六偏磷酸鈉作為分散劑，使鈦白粉分散性加強，使用氫氧化鈉對其進行pH值的調(diào)節(jié)，直到達到設(shè)定的pH值范圍，用恒溫水浴鍋加熱到實驗所需的溫度，并在整個實驗過程中保持pH值范圍和溫度不變，然后滴加配置好的包膜劑硅酸鈉溶液，邊滴加邊用電動攪拌機進行攪拌，反應(yīng)完成后在室溫條件下室溫靜置2個小時，然后使用抽濾機對其抽濾洗滌，再用烘干箱烘干95），最后用研缽研磨、過篩。2 論文實驗工作內(nèi)容論文實驗工作內(nèi)容2.2 實驗方案水水平平因素因素溫度（溫度（）時間（時間（h h）包膜劑量包膜劑量PHPH1 175751 14%4%7-87-82 28

7、0802 25%5%8-98-93 385853 36%6%9-109-104 490904 47%7%10-1110-11硅酸鈉包膜改性鈦白粉實驗方案 3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論3.1 光學(xué)顯微鏡觀察樣品在無水乙醇中分散性光學(xué)顯微鏡觀察樣品在無水乙醇中分散性a b圖為未改性和改性的鈦白粉在無水乙醇中光學(xué)顯微圖為未改性和改性的鈦白粉在無水乙醇中光學(xué)顯微2000倍圖倍圖a為未改性鈦白粉；為未改性鈦白粉；b為改性鈦白粉）。為改性鈦白粉）。 從上圖可以看出在光學(xué)顯微鏡從上圖可以看出在光學(xué)顯微鏡2000倍倍率觀察下顯示倍倍率觀察下顯示未改性的鈦白粉在無水乙醇中團聚非常嚴(yán)重，改性后的鈦未改性的鈦白粉在無水

8、乙醇中團聚非常嚴(yán)重，改性后的鈦白粉在無水乙醇中分散性較好。白粉在無水乙醇中分散性較好。3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論3.2 沉降行為表征沉降行為表征a b圖為改性和未改性的鈦白粉在各種溶劑中經(jīng)超聲震蕩后圖為改性和未改性的鈦白粉在各種溶劑中經(jīng)超聲震蕩后0小時的小時的分散情況分散情況a在去離子水中；在去離子水中；b在無水乙醇中）在無水乙醇中） 從上圖可以看出剛經(jīng)過超聲震蕩的鈦白粉無論是改性從上圖可以看出剛經(jīng)過超聲震蕩的鈦白粉無論是改性還是未改性，無論是在無水乙醇還是去離子水中都可以暫還是未改性，無論是在無水乙醇還是去離子水中都可以暫時分散，分散效果沒有明顯差別。時分散，分散效果沒有明顯差別。 3 結(jié)果及

9、討論結(jié)果及討論改性改性未改性未改性a b圖為改性和未改性的鈦白粉在各種溶劑中經(jīng)超聲震蕩后圖為改性和未改性的鈦白粉在各種溶劑中經(jīng)超聲震蕩后6小時的小時的分散情況分散情況a在去離子水中；在去離子水中；b在無水乙醇中）在無水乙醇中） 從上圖可以看出，從上圖可以看出，6小時后，經(jīng)改性后的鈦白粉在水小時后，經(jīng)改性后的鈦白粉在水中的分散性依然良好，但是未改性的鈦白粉已經(jīng)出現(xiàn)明顯中的分散性依然良好，但是未改性的鈦白粉已經(jīng)出現(xiàn)明顯沉降現(xiàn)象；而經(jīng)改性后的鈦白粉在無水乙醇中也出現(xiàn)不是沉降現(xiàn)象；而經(jīng)改性后的鈦白粉在無水乙醇中也出現(xiàn)不是很明顯的沉降，未改性的則沉降非常明顯。很明顯的沉降，未改性的則沉降非常明顯。 3

10、結(jié)果及討論結(jié)果及討論去 離子水無 水乙醇無 水乙醇去 離子水 從上圖可以看出，從上圖可以看出，6小時時，經(jīng)改性后的鈦白粉在去小時時，經(jīng)改性后的鈦白粉在去離子水中仍然分散良好，而在無水乙醇中已經(jīng)明顯沉降，離子水中仍然分散良好，而在無水乙醇中已經(jīng)明顯沉降，12小時時，水中的改性鈦白粉也開始出現(xiàn)沉降小時時，水中的改性鈦白粉也開始出現(xiàn)沉降 。 a b圖為改性后的鈦白粉在各種溶劑中的分散情況圖為改性后的鈦白粉在各種溶劑中的分散情況a為為6小時；小時；b為為12小時）小時）3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論3.3通過吸油量及遮蓋力的測量探究各因素對包通過吸油量及遮蓋力的測量探究各因素對包 膜質(zhì)量的影響膜質(zhì)量的影響

11、時間時間 鈦白粉的吸油量隨時間增加從逐漸降低到有所上升，在包膜反應(yīng)鈦白粉的吸油量隨時間增加從逐漸降低到有所上升，在包膜反應(yīng)時間為時間為3小時時吸油量的值最小，原因是從小時時吸油量的值最小，原因是從1小時到三小時隨著時間的小時到三小時隨著時間的增加鈦白粉表面的包膜越加均勻，但是當(dāng)時間超過增加鈦白粉表面的包膜越加均勻，但是當(dāng)時間超過3小時后，包膜的小時后，包膜的反應(yīng)基本停止，但是隨著外界的強烈攪拌，使得已經(jīng)包好的膜遭到破反應(yīng)基本停止，但是隨著外界的強烈攪拌，使得已經(jīng)包好的膜遭到破壞，使吸油量有所回升。壞，使吸油量有所回升。 3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論 圖是包膜時間對改性后鈦白粉遮蓋力的影響。從圖中的

12、變化我們圖是包膜時間對改性后鈦白粉遮蓋力的影響。從圖中的變化我們可以分析得出，鈦白粉的遮蓋力是隨著反應(yīng)時間的增加而減弱的。原可以分析得出，鈦白粉的遮蓋力是隨著反應(yīng)時間的增加而減弱的。原因就是伴隨著反應(yīng)時間的增加，二氧化硅在鈦白粉表面就包裹得越致因就是伴隨著反應(yīng)時間的增加，二氧化硅在鈦白粉表面就包裹得越致密，從而使得鈦白粉的遮蓋力受到影響而降低，可見對鈦白粉進行包密，從而使得鈦白粉的遮蓋力受到影響而降低，可見對鈦白粉進行包膜改性也是有缺點的。膜改性也是有缺點的。 3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論u溫度溫度 從圖中的變化我們可以分析得出，當(dāng)溫度從從圖中的變化我們可以分析得出，當(dāng)溫度從75增加到增加到80時

13、，吸油量時，吸油量基本不變，這是因為在這個溫度區(qū)間，硅酸鈉對鈦白粉的包膜效果并不明顯，基本不變，這是因為在這個溫度區(qū)間，硅酸鈉對鈦白粉的包膜效果并不明顯，甚至沒有反應(yīng)；當(dāng)溫度從甚至沒有反應(yīng)；當(dāng)溫度從80增加到增加到85時，吸油量急速降低，說明在時，吸油量急速降低，說明在85時鈦白粉的包膜質(zhì)量是最好的；當(dāng)溫度從時鈦白粉的包膜質(zhì)量是最好的；當(dāng)溫度從85增加到增加到90時，吸油量變化很時，吸油量變化很小，說明隨著溫度升高包膜質(zhì)量并沒有變化小，說明隨著溫度升高包膜質(zhì)量并沒有變化 。3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論 從圖中不難看出鈦白粉的遮蓋力是隨著溫度的增加而減小的，當(dāng)溫度較從圖中不難看出鈦白粉的遮蓋力是隨著

14、溫度的增加而減小的，當(dāng)溫度較低時，鈦白粉表面包覆的膜比較疏松，對鈦白粉遮蓋力的影響較小，但是隨低時，鈦白粉表面包覆的膜比較疏松，對鈦白粉遮蓋力的影響較小，但是隨著溫度增加鈦白粉的膜越來越致密，使得遮蓋力下降。但是在溫度從著溫度增加鈦白粉的膜越來越致密，使得遮蓋力下降。但是在溫度從85增增加到加到90期間，遮蓋力的變化不大，是因為當(dāng)溫度高于期間，遮蓋力的變化不大，是因為當(dāng)溫度高于85后，鈦白粉表面后，鈦白粉表面的包膜狀況基本沒有變化。的包膜狀況基本沒有變化。 3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論u包膜劑量包膜劑量 從圖中不難看出鈦白粉吸油量隨著包膜劑量的增加而升高，這個說明在從圖中不難看出鈦白粉吸油量隨著包

15、膜劑量的增加而升高，這個說明在4%到到7%的區(qū)間，包膜劑濃度越大對包膜反應(yīng)越有利。的區(qū)間，包膜劑濃度越大對包膜反應(yīng)越有利。 3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論 從圖中不難看出鈦白粉的遮蓋力隨著包膜劑量的增加而降低，原因是當(dāng)從圖中不難看出鈦白粉的遮蓋力隨著包膜劑量的增加而降低，原因是當(dāng)包膜劑量較低的時候，改性后的鈦白粉表面包膜不連續(xù)均勻，會出現(xiàn)很多的包膜劑量較低的時候，改性后的鈦白粉表面包膜不連續(xù)均勻，會出現(xiàn)很多的空隙，這些空隙對光線進行多次反射后使得遮蓋力增加，但是隨著包膜劑量空隙，這些空隙對光線進行多次反射后使得遮蓋力增加，但是隨著包膜劑量的增加，包膜越來越均勻，遮蓋力就減小，但是在的增加，包膜越來越

16、均勻，遮蓋力就減小，但是在5%到到6%期間，遮蓋力變期間，遮蓋力變化不大，說明這期間包膜質(zhì)量變化不大?；淮?，說明這期間包膜質(zhì)量變化不大。3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論upH 從圖中不難看出從圖中不難看出pH在在7-8之間時，鈦白粉的吸油量不斷降低，之間時，鈦白粉的吸油量不斷降低，在在8-9時最低，在時最低，在9-11區(qū)間，鈦白粉吸油量隨著區(qū)間，鈦白粉吸油量隨著pH增加而增加，增加而增加，這是由于在鈦白粉包膜改性的反應(yīng)中，這是由于在鈦白粉包膜改性的反應(yīng)中，pH值對鈦白粉的分散性值對鈦白粉的分散性有很大的影響，當(dāng)有很大的影響，當(dāng)pH值為值為8-9時鈦白粉的分散性最好，故其包膜時鈦白粉的分散性最好，故其

17、包膜質(zhì)量也最佳，吸油量自然最低。質(zhì)量也最佳，吸油量自然最低。3 結(jié)果及討論結(jié)果及討論 從圖中不難看出從圖中不難看出pH在在7-8之間時，鈦白粉的遮蓋力不斷降低，在之間時，鈦白粉的遮蓋力不斷降低，在8-10時時最低，在最低，在10-11區(qū)間，鈦白粉遮蓋力隨著區(qū)間，鈦白粉遮蓋力隨著pH增加而增加，這是增加而增加，這是pH通過影響鈦通過影響鈦白粉的分散性從而影響包膜質(zhì)量，即分散性越好，鈦白粉表面膜層越均勻，白粉的分散性從而影響包膜質(zhì)量，即分散性越好，鈦白粉表面膜層越均勻，遮蓋力就越低。遮蓋力就越低。 4 結(jié)論結(jié)論4.1 光學(xué)顯微鏡觀察樣品在無水乙醇中分光學(xué)顯微鏡觀察樣品在無水乙醇中分 散性散性 在光學(xué)顯微鏡在光學(xué)顯微鏡2000倍倍率觀察下顯倍倍率觀察下顯示未改性的鈦白粉在無水乙醇中團聚非示未改性的鈦白粉在無水乙醇中團聚非常嚴(yán)重，改性后的鈦白粉在無水乙醇中常嚴(yán)重，改性后的鈦白粉在無水乙醇中分散性較好。分散性較好。4.2 沉降實驗沉降實驗 綜上分析可知，改性后的鈦白粉綜上分析可知，改性后的鈦白