硅烷偶联剂KH550对超细石英粉的改性

客服主管发布于2016-07-25 10:39:28

来自：安米微纳团队

从图6中可以看出，a能谱曲线Si2p结合能为103.8eV，b能谱曲线Si2p结合能为102.8eV，表明改性后Si2p位能从高位能向低位能转移。这是由于硅烷偶联剂在水解的过程中产生的[-Si(OH)3]基团与石英表面的[Si-O-H]发生化学缔合而产生[Si-O-Si]键，由于Si取代了原有的H，且Si的电负性较原有的H小，使Si和O附近的电子云密度有所增加，这导致电子屏蔽效应增强，而使结合能降低，Si2p向低位能移动。

图5　KH550与超细石英反应后N1s的XPS图谱

 

在XPS扫描时发现图谱中C原子出现了明显的不对称性，故将经硅烷偶联剂KH550改性后的超细石英做了C原子分峰拟合处理，其分峰拟合曲线见图7。从图7中可以看出，分峰拟合后出现了3个峰，分别位于284.5eV、285.3eV、286.0eV结合能峰值处：其中C1峰为C-H结构碳，其结合能为284.5eV;C2峰为C-N 结构碳，其结合能为285.3eV;C3峰为C-O结构碳，其结合能为286.0eV。这3个不同结合能的峰分别代表硅烷偶联剂KH550中不同位置C原子的结合状态，这表明改性后的超细石英粉表面化学吸附了KH550。

3　结论

(1)γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对超细石英粉改性效果明显，且在反应时间8h、反应温度120℃、KH550用量为1.6%时改性效果最佳。

(2)经KH550表面改性后，超细石英粉表面羟基数由原来的N=1.74个/nm2 减少到N=0.42个/nm2，超细石英粉疏水性提高。

(3)经KH550表面改性后，超细石英Zeta电位绝对值较改性前提高;粒度分析表明，改性后颗粒粒度分布中细粒级含量增多，颗粒分散性提高。

(4)FTIR和XPS表明，KH550在超细石英粉表面附着良好，为化学吸附。

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