空心玻璃微表面改性研究

作者:庞金兴;黄红明 刊名:武汉工业大学学报 上传者:阎德杰

【摘要】用有机硅烷处理空心玻璃微球表面,改善了空心玻璃微的耐水性,结合热失重、光电子能 红外光谱对空心玻璃微表面的观察和分析,证明在空心玻璃微球表面上形成了一层化学键合的硅氧烷薄膜。

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第 20卷 第 2期 l g98年 6月 武 汉 工 业 大 学 学 报 JOURNAL OF W UIIAN UNIVERSITY OF TECIINOI OGY Vn1.20 No.2 Jun.1 g98 究 j7/,77 摘 要 ; 用有机硅境处理 空 玻璃 微球表 面.改善 了空心瞌璃 微球 的耐水·睦。蛄舍 热失重、光电子 f641-6,~外光谱对 空, 瞌璃 微球表 面的观察和 分析 ,证 明在空, 玻璃 微球表 面上形成 了一屡化学键舍 的哇氟烷蓠睡 翘 词 苎兰兰 T rtl 田1 ~k .分 类号 : TQ 171,7 ~ 。 霞匆蹭 空 心 玻璃 擞球 作 为乳化 炸药 中常用 的载气 组分 ,要求 具有 较好 的流 动性 、耐 水 陛和抗 破碎 性 。目前 ,国 内主要 生产厂家多采用水玻璃和硼砂的混合溶液+在大约 300 C经喷雾干燥而制得 。此法生产的所谓空心玻璃微球,并 没有形成真正的玻璃 相。因此,存在以下缺点:①机械强度陈,在高粘度、快速搅拌下容易破碎I②吸术性强 .在储 存期间容易结块 .使其流动性变差,难 以与其它组分混台均匀 ;③耐水性差,长期浸泡在水中易被水所分解。作昔 根据玻 璃 微球 的生 产工 艺 特点 和玻璃 表 面改 性原 理 卜 ,用有 机 硅烷 处理 空 心玻 璃 微球 .可 使上 述 缺 点得 到显 著 改 善 。 l 实验 部分 1.1 主要 原材 料和 测试 仪 器 空 心玻 璃 微球 (空 心球 含 量 95 )+秦 皇岛 市玻璃 总厂 ,微球 分厂 。 CH 一CH (()c2H )3 武汉 大学 化 工厂 ;(CH 3)2Si(OC 2Hs)2 武 汉大 学化工 厂 I(C6H5)2Si(OC2H5)2 自制 。 60XB型傅 里 叶变换 红 外光 谱仪 +美国 NIC0I,ET公 司生 产 。 ESCAI ABMK Ⅱ型 多 功 能 电 子 能 谱 仪 ,英 国 Scientific公 司 生 产 。 1.2 处理 工艺 a.热 喷 涂法 将 空 心 玻璃 徽球 在 300 C烘 30 min后 置 于 带 有 加热 密 封 装 置 的旋转 箱 中,升 温 至 箱内温 度 达 到 1j0~ 1 70 C,在 一 定 压 力下 .将有 机 硅烷 蒸气 通 人 旋 转 箱 中 ,30 m[n后 趁 热放 料 至 带 有多级 加 热装 置 的振 动筛 中筛 分 。 b.浸渍 法 将 空 心玻 璃 微球 在 300 C加 热 30 rain,冷 却 至大 约 50 C时 ,加 入 到 pH一4~ 6,0.5 mol/I 有 机硅 烷 的 醇 溶 液 中 .浸 渍 30 S(2C.减 压 过 滤 ,在红 外 灯 下 烘 15 min,然后 转 入烘 箱 中 于 130~ 180 C固 化 15 rxl~n.冷 却 至室 温 .装入 Soxhlel提 取 器 中 ,用有 机溶 剂 抽提 24 h后 .在 130 C干燥 2 h,趁热 振 动筛 分 。 2 结果与讨论 世 越 树 ∞ 三 图 1 不同硅垸处理 空 tL,玻璃 微砷 的热失重 ①cH2=CHSi(CA72H5)3② (CHs)2,Si(OC2H5)2 ③ (c H_)2Si(OC2H5)2 2.1 空 心玻璃 微 球表 面 的吸 附水 空心 玻 璃微 球 表面 的吸 附水 有物理 吸附 水和 化学 吸附 水”]。物 理吸跗 水是 靠 范德 华力 或 氢键 力 使水 附 昔于 固体表面.在较低的温度下就可以脱附 f化学吸附水是以化

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