納米CaCO-,3-在水中的分散及其機(jī)理研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)納米CaCO3在紡織中的應(yīng)用，本文通過添加分散劑和超聲波作用的方法置備了納米CaCO3的水性分散體系，全面深入地探討了納米CaCO3在水中的分散機(jī)理，并確定了較佳的分散條件，為納米CaCO3在水性紡織材料中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 初步選擇多聚磷酸鈉(SPP)、六偏磷酸鈉(SHMP)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、聚乙烯醇(PEG400)、土溫80(Tween80)、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10

2、)和聚丙烯酸鈉(PAANa)這幾種比較常見的分散劑，通過目測(cè)、測(cè)試納米CaCO3的粒徑和分散體系的穩(wěn)定性，最終確定SDBS最適宜作納米CaCO3在水中的分散劑。 為了更好的分析SDBS作為分散劑時(shí)納米CaCO3在水中分散的機(jī)理，測(cè)試了SDBS在納米CaCO3表面的吸附量，吸附SDBS后，分散體系z(mì)eta電位的變化，以及吸附的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，SDBS可吸附在納米CaCO3表面，吸附量隨著SDBS溶液濃度的增大而增大，當(dāng)濃度大于2

3、g/L，時(shí)，SDBS在納米CaCO3表面的吸附達(dá)到飽和；pH對(duì)吸附量有一定影響，pH越大，吸附量越??；納米CaCO3表面吸附SDBS后，分散體系的zeta電位變化很大；SDBS在納米CaCO3表面的吸附是一個(gè)自發(fā)過程，吸附是比較穩(wěn)定的。 測(cè)試了不同超聲波作用方式、超聲波作用時(shí)間、分散劑用量和分散體系pH值時(shí)，納米CaCO3的粒徑和分散體系的穩(wěn)定性，結(jié)合SDBS在納米CaCO3表面的吸附情況，采用擴(kuò)展的DLVO理論探討了納米CaC

4、O3在水中的分散穩(wěn)定機(jī)理，確定了分散效果較好的分散條件。結(jié)果表明，SDBS可通過提高粒子間的靜電排斥力，空間位阻作用和水化膜作用來提高納米CaCO3在水中的分散穩(wěn)定性；當(dāng)SDBS用量在0.5g/L～2g/L的范圍，pH值在9附近，超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)作用10min時(shí)，納米CaCO3在水中的分散較好，分散較穩(wěn)定。 最后針對(duì)被改性體系中的金屬離子可能會(huì)破壞分散體系穩(wěn)定性的問題，將KCl、MgCl2和AlCl3分別加入制備好的分散體系中，

5、觀察金屬離子對(duì)分散體系穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，加入金屬鹽KCl、MgCl2和AlCl3，均會(huì)破壞分散體系的穩(wěn)定性，分散體系的穩(wěn)定性隨著金屬離子濃度的增大而降低；SDBS用量相同時(shí)，金屬離子對(duì)不同pH的分散體系的破壞能力是相同的；在相同條件下，不同的金屬離子對(duì)分散體系穩(wěn)定性的破壞能力是不同的，破壞能力大小的順序?yàn)锳l3+>Mg2+>>K+；加入KCl時(shí)，SDBS用量越大，K+對(duì)分散體系穩(wěn)定性的破壞作用越強(qiáng)烈；加入MgCl2或AlCl3時(shí)，