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研究纳米氧化铝浆料在水性木器漆中的应用

时间:2011-07-29 09:30:03 来源: 作者:小辉 点击:次
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2.5pH值对浆料稳定性的影响

使用钛酸酯偶联剂、分散剂1，用量分别为体系质量分数的0.05%和1%制备质量分数为5%的纳米Al2O3浆料。调节浆料的pH值，使其pH值在1～13之间变化，测定不同pH值下Zeta电位，如图5所示。

由图4可知，曲线(a)中3466cm-1、1635cm-1分别为—OH的伸缩振动峰和弯曲振动吸收峰，834cm-1、580cm-1为氧化铝的Al—O的振动吸收峰，说明纳米Al2O3粉体表面有羟基。而经过钛酸酯偶联剂处理过的粉体曲线(b)中3489cm-1和1626cm-1分别为结晶水的—OH的伸缩振动峰和弯曲振动吸收峰；1465cm-1为CH2—O的吸收峰；2872cm-1、2962cm-1分别为亚甲基对称伸缩峰和不对称伸缩峰[8]；1383cm-1为P—O的特征吸收峰；1045cm-1为PO3-4的特征吸收峰；红外光谱测试结果表明：Al2O3纳米颗粒表面与钛酸酯偶联剂发生了化学结合[9]。

2.5pH值对浆料稳定性的影响

使用钛酸酯偶联剂、分散剂1，用量分别为体系质量分数的0.05%和1%制备质量分数为5%的纳米Al2O3浆料。调节浆料的pH值，使其pH值在1～13之间变化，测定不同pH值下Zeta电位，如图5所示。
 
图5纳米Al2O3浆料pH值与表面电位关系

图5纳米Al2O3浆料pH值与表面电位关系
 
由图5可以看出，在pH=2.8时，Zeta电位等于零，是纳米Al2O3浆料的等电点，纳米颗粒表面基本不带电荷，此时颗粒间的相互作用力最大，极易发生凝聚和絮凝；在pH>2.8时，随着pH值的增加，Zeta电位的绝对值变大；在pH=7～10之间时，Zeta电位的绝对值趋于平稳，最大值也在此范围内，此时颗粒表面的电荷密度最大，互相之间的静电斥力最大，浆料分散稳定性最好。当pH>10时，就会有多余的pH剂游离于体系中，它对双电层有压缩作用，使得浆料的稳定性下降[10]。

2.6粒径分析

将干粉和50℃加速贮存1个月最佳条件下制备的纳米Al2O3浆料用LS13320型激光散射粒度分析仪测试的结果如图6所示。
 
图6粒径分布图

图6粒径分布图
 
图6中(a)为Al2O3干粉的粒径分布图，Al2O3干粉粒子呈团聚状态，粒径分布4～400μm之间，平均粒径28184μm。(b)为干粉制备成为浆料后的粒径分布图，氧化铝粒子均达到纳米级，图中有两个峰，大部分粒子粒径集中在50～110nm之间，还有少部分在140～240nm之间，平均粒径84nm。说明制备的浆料已达到纳米级分散要求，并且具有良好的贮存稳定性。

2.7纳米Al2O3水性浆料的形貌观察

对未经处理的Al2O3粉体和制成的Al2O3浆料采用透射电子显微镜观察分散效果，结果如图7所示。
 
图7纳来Al2O3TEM图

图7纳来Al2O3TEM图
 
图7中(a)未处理的纳米Al2O3粒子团聚十分严重，大块的团聚体远超过纳米尺寸，分散性不好；(b)是经过钛酸酯偶联剂化学处理后的粉体，通过偶联剂和分散剂协同处理后，纳米Al2O3粒子分散良好，粉体在浆料中能稳定分散。

关键词： 研究纳米氧化铝
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