Vol.24 毋伟等：钛白表面苯乙烯固相接枝改性 ·121· 100 素是相互影响，相互制约的，其中引发剂用量对 试验结果影响最大.钛白苯乙烯机械力化学固 80 相接枝改性较好工艺条件为mm2o,=1:5,有 效充填率40%，温度仁70℃，预磨时间， 120min,改性研磨时间x,=l50min,引发剂用量w 60 =5%,改性剂用量'a/mro,=0.4mL·g.所得指标为 活化率90%，分散率82%. 40 2.2表面接枝改性机理分析- 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 改性剂用量mL·g 关于本工艺的机理，可推测为，搅拌磨研磨 图41g钛白改性剂用量对活化率的影响 过程主要以表面粉碎为主，钛白在研磨过程中 Fig.4 The effects of modification agent dosage 除氧一氧键的断裂外，表面活性主要为含有多 100 电子的缺陷和表面的富余电子.苯乙烯加入后 靠机械力作用和本身的渗透作用，将它吸附到 80 粉体的表面上.钛白表面的电子传递给单体，形 成自由基负离子，可引发其他单体与之聚合，从 60 而在钛白表面接枝.靠这种方式形成的聚合物 只有很少一部分，钛白密度与介质密度相差不 0 大，短期研磨形成的表面缺陷有限.当加人引发 20 剂后，在热、机械力等作用下，引发单体形成大 507090110130150170 的聚苯乙烯自由基或聚苯乙烯分子；已接枝的 t/min 聚苯乙烯在研磨过程中受机械力作用，也可从 图5不同改性时间对试验效果影响 颜料表面脱落；聚苯乙烯分子可再断裂生成大 Fig.5 Effect of re-milling modification time 分子自由基，这些自由基极易从钛白表面上获 80 得电子，因此在钛白表面形成化学吸附，也可和 研磨断裂的不饱和氧原子作用生成C一O键而 接枝.钛白的苯乙烯改性产品是上述各过程反 40 复作用的结果.钛白苯乙烯改性的作用机理是 负离子聚合反应和自由基聚合反应共同作用的 20 结果，引发负离子聚合反应的催化剂是TO,表 面上的电子，最终的效果都是聚合物在钛白表 0 0 3 4 6 面电子处化学吸附及氧氧键断裂处接枝，在钛 引发剂用量，% 白表面有C-0键生成.图7为钛白苯乙烯改性 图6不同引发剂用量对试验效果影响 样品与钛白原样品的红外光谱差谱图，表明改 Fig.6 The effect of initiating agent dosage 发作用是有限的.接枝的主要过程是引发剂引 0.4 发苯乙烯聚合生成聚苯乙烯，聚苯乙烯在搅拌 0.3 磨作用下产生的自由基与钛白的活性表面接 枝.当引发剂用量少时，生成的聚苯乙烯量太 少，不足于使全部颜料改性；当引发剂用量过大 0.1 时，生成的聚苯乙烯量过大，并会使聚苯乙烯分 子过大，产生粘结，不利于接枝改性的正常进行 0.0 40 35 3025 20 1510 和改性钛白的磨细.可以认为引发剂用量=5% 波数/x10cm 是较好的条件 图7改性试样与原样的红外光谱差图 通过以上对力化学法钛白表面苯乙烯固相 Fig.7 Infrared differential spectrum of modified sample and 接枝改性工艺的研究可知：影响该工艺的各因 original sample】 毋伟等 钦 白表面 苯 乙 烯 固相接枝 改性 …厂 瓣牟鹅芝 改性剂用量 一 ’ 图 钦 白改性剂 用 对活化 率的影响 · 们 并牟妈芝 一一一去一 一一‘ 一一 一 一一曰 毛 图 不 同改性时 间对试验效果 影响 · 份斑 马乙，月 一 牟瓣芝华 引发剂用量 ， 图 ‘ 不 同引发剂 用 对试验效果影响 发作用是 有 限的 接枝 的 主要过程是引发 剂 引 发苯 乙 烯聚合生 成聚苯 乙烯 ， 聚苯 乙 烯在搅拌 磨作用 下 产 生 的 自由基 与钦 白 的活 性 表 面 接 枝 当引发剂用量 少 时 ， 生 成 的聚苯 乙 烯量 太 少 ， 不足于使全部颜料改性 当引发剂用量过大 时 ， 生成的聚苯乙烯量过大 ， 并会使聚苯 乙 烯分 子过大 ， 产生粘结 ， 不利于接枝改性 的正 常进行 和改性钦 白的磨细 可 以认为 引发 剂用 量 是较好 的条件 通 过 以上对力化学法钦 白表面苯 乙 烯 固相 接枝改性工 艺的研究可 知 影响该工 艺 的各 因 素是相互影 响 ， 相互制约 的 ， 其中引发剂用 量对 试验结果 影 响最大 钦 白苯 乙 烯机械力化学 固 相 接枝改性较好工 艺条件为 习 ， 有 效 充 填 率 ， 温 度 拼 ℃ ， 预 磨 时 间几二 ， 改性研磨时 间 ， 引发剂用 量 二 ，改性剂用量 凡 护 一 ’ 所得指标为 活 化率 ， 分散率 表面接枝 改性机理分析 一 ‘， 关于本工艺的机理 ， 可 推测 为 ， 搅拌磨研磨 过程 主要 以表面粉碎 为主 ， 钦 白在研磨过程 中 除氧一氧键 的 断裂外 ， 表 面 活性 主要 为含有 多 电子 的缺 陷和 表面 的富余 电子 苯 乙烯加 人后 靠机械力作用 和 本身的渗透作用 ， 将它 吸 附到 粉体的表面上 钦 白表面 的 电子传递给单体 ， 形 成 自由基负离子 ， 可 引发其他单体与之 聚合 ， 从 而 在钦 白表 面接枝 靠这 种方 式形 成 的聚合物 只 有很少一部分 ， 钦 白密度 与介质密度 相 差不 大 ， 短期研磨形成 的表面缺陷有 限 当加人 引发 剂后 ， 在 热 、 机 械力 等作用 下 ， 引发 单体形成 大 的聚苯 乙 烯 自由基或 聚苯 乙 烯分子 已接枝 的 聚苯 乙 烯在研磨过程 中受机械力作用 ， 也 可从 颜料表面脱落 聚苯 乙 烯分子 可再断裂生成大 分子 自由基 ， 这些 自由基极 易从钦 白表 面上 获 得 电子 ， 因此在钦 白表面形成化学 吸附 ， 也 可 和 研磨断裂 的不 饱和 氧原子作用 生 成 一 。 键而 接枝 钦 白的苯 乙 烯改性 产 品是上 述各过程 反 复作用 的结果 钦 白苯 乙 烯改性 的作用 机理是 负离子聚合反应和 自由基 聚合反 应共 同作用 的 结果 ， 引发负离子 聚 合反 应 的催化剂 是 表 面 上 的 电子 ， 最终 的效果都是 聚合物在 钦 白表 面 电子处 化学 吸附及氧氧键 断裂处接枝 ， 在钦 白表面有 一 键生 成 图 为钦 白苯 乙 烯改 性 样 品与钦 白原样 品 的红外光谱差 谱图 ， 表 明改 并架哪 一 、 乒 一一 一 一 一上 一一一上 波数 ， 一 ， 图 改性试样 与原 样 的红 外 光谱差 图