测量碳黑粉的非水势Zeta电位

碳黑纳米圆牛剂用于广泛的应用,例如沥青密封剂和装饰混凝土着色剂,纺织品和导电/电阻应用,以及油漆,墨水和涂料行业。大多数应用都需要通过非水介质将碳黑色散布。经常通过经验表述进行了广泛的研究,以确定最合适的培养基,其中碳黑色颗粒可以通过减少的骨料形成分散。欧洲杯猜球平台

除了分子结构差异之外,一个相对于电荷转移能力的参数,因此分散介质中分散颗粒的表面电荷是介电常数。欧洲杯猜球平台确定碳黑色颗粒的合适分散介质的标准方法是其ZETA电位的测量,除了其在不同的相对渗透率介质中的粒径外,还测量了其ZETA电位。欧洲杯猜球平台

非水的Zeta潜在测量考虑因素

测量非水悬浮液的Zeta潜力是非常困难的。由于颗粒的电泳迁移率是分散介质的相对介电常数的函数,因此迁移率和频移的频欧洲杯猜球平台率偏移,对于非水分散剂而言,趋势往往很小。相分析光散射(PAL)的极高灵敏度(10 m/v)使其适合于检测非常小的粒子速度。此外,发现PAL是测量非水悬浮液中电泳运动的理想选择。使用适当的测量单元可以成功实现非水测量。使用通用浸入细胞附件,Zetasizer nano可以在低电压下具有更高的溶剂兼容性,从而产生高场强度。

实验程序

该实验中使用的碳黑标准测试粉(JIS Z 8901)是从日本的粉末工艺,工业和工程联合获得的,指定的尺寸分布范围为0.03至0.2 µm。在使用前将粉末干燥过夜,并分散在有机溶剂中,丁烷-2-孔,四氢呋喃,三氯乙烷,氯仿,脱烷和甲苯。粉末中的分散液以0.1%w/v的浓度进行3分钟,然后在开始测量之前过夜。这些溶剂是纯净的,并从Wako和Nacalai Tesque Japan获得,它们的纯溶剂相对频繁分别在4.8至19.2范围内。

在获得足够稳定的分散体后,使用了与通用浸入细胞配件结合的Malvern Allytical Zetasizer Nano ZS进行测量。每个样品至少要进行三个重复ZETA电位测量。使用Zetasizer nano ZS的动态光散射(DLS)能力,可以进行粒度测量值以验证颗粒的胶体状态。欧洲杯猜球平台两种情况下,测量均在25°C下进行。

结果与讨论

生成表面电荷,电气双层结构以及剪切流体动力平面的解释的机制尚未广泛探索非水溶剂。溶剂和颗粒之间的溶剂,酸碱或路易斯酸碱碱相互作用,充电剂与颗粒之间的酸碱相互作用以及溶剂中痕量水之间存在酸碱相互作用,这是可能的某些可能的可能是欧洲杯猜球平台非水介质中的充电机制。

从分散体获得的Zeta电位和粒度测量结果碳黑粉在具有不同相对渗透率不同的介质中,如图1所示。由于分散不稳定以及在非极性溶剂中过夜的碳颗粒的聚集和沉积,因此无法在这些纯溶剂中获得测量结果,这些纯溶剂具有最低的相对介电性(甲苯=甲苯=欧洲杯猜球平台2.4和decane = 2.0)。

碳黑色纳米脂的Zeta电位和强度加权平均直径的变化分散在各种具有不同相对渗透率的非水溶剂中。

图1。碳黑色纳米脂的Zeta电位和强度加权平均直径的变化分散在各种具有不同相对渗透率的非水溶剂中。

关于纵坐标的相对介电性,其他溶剂的数据显示出来。使用Huckel的近似进行测量的电泳迁移到Zeta电位。根据ISO13321,强度加权的平均直径据报道。使用了两个具有相同相对渗透率的介质,即三氯乙烷和四氢呋喃。发现这些介质产生相反电荷的Zeta电位。卤代溶剂产生的ZETA势值表明颗粒表面和溶剂之间的刘易斯酸碱相互作用导致碳颗粒电荷。

从图1中可以明显看出,在非水介质中的色散优化取决于溶剂的相对介电常数和刘易斯酸基本特征。可以通过图1的尺寸和ZETA电位信息选择碳黑粉的最佳分散剂。发现氯仿,四氢呋喃,丁烷-2-ONE和PREPAN-2-OL具有稳定的固定悬浮液,其颗粒尺寸较小。在240至330 nm的范围内观察到强度加权的平均直径。这些低尺寸值与显着的Zeta电位平均值(符号为负和正阳性)有关。

结论

本文证明了分散在非水溶剂中的碳黑粉的Zeta潜力的成功测量。Zeta电位和大小测量的组合有助于确定碳黑粉的色散稳定性。

此信息已从Malvern Panalytical提供的材料中采购,审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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