合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學 |
聯(lián)合大學 |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關新聞Info
-
> ?界面流變儀可以測量液體表面張力嗎？界面流變儀與界面張力儀區(qū)別解析
> 不同水油黏度比條件下乳化對3種稠油復合體系的影響（二）
> 兩種烷基咪唑亞磷酸酯離子液體熱穩(wěn)定性、表面張力測定（一）
> 鈉鉀離子濃度對礦井水和純水表面張力、噴霧霧化特性的影響（二）
> 多功能膜材研發(fā)：界面張力已成為整套工藝鏈協(xié)同下動態(tài)演化的核心控制點
> 超微量天平應用實例：利用火試金法測定鉛精礦中銀含量
> 雙內(nèi)凹結構表面可實現(xiàn)對低表面張力液體的穩(wěn)固超排斥
> 界面張力儀在材料制備過程中起到哪些作用
> 表面張力儀測試添加消泡劑后起泡液、水性丙烯酸膠黏劑的變化（二）
> 基于界面張力弛豫法考察羥基取代烷基苯磺酸鹽的界面擴張流變性質(zhì)（三）
推薦新聞Info
-
> 高鹽低滲油藏中超低界面張力表面活性劑多段塞調(diào)驅(qū)機理與應用效果（三）
> 高鹽低滲油藏中超低界面張力表面活性劑多段塞調(diào)驅(qū)機理與應用效果（二）
> 高鹽低滲油藏中超低界面張力表面活性劑多段塞調(diào)驅(qū)機理與應用效果（一）
> 鈉鉀離子濃度對礦井水和純水表面張力、噴霧霧化特性的影響（三）
> 鈉鉀離子濃度對礦井水和純水表面張力、噴霧霧化特性的影響（二）
> 鈉鉀離子濃度對礦井水和純水表面張力、噴霧霧化特性的影響（一）
> Layzer模型與Zufiria模型研究界面張力對Rayleigh-Taylor氣泡不穩(wěn)定性的影響
> 深過冷Ni-15%Sn合金熔體表面張力的實驗研究與應用前景
> ?表面張力在微孔曝氣法制備微氣泡中的核心作用——基于實驗研究的深度解析
> 十二胺功能化石墨烯量子點的制備、表面張力及對L-薄荷醇的緩釋作用（三）
無機粒子對TPAE界面張力、發(fā)泡、抗收縮行為的影響（二）
來源：《北京化工大學學報（自然科學版）》 瀏覽 1060 次 發(fā)布時間:2024-11-14
1、實驗部分
1.1實驗原料和儀器
1.1.1實驗原料
TPAE（型號4510，ρ=1.07 g/cm3，硬度49 D，硬段含量50%），旭陽集團；Talc（10μm），北京利國偉業(yè)超細粉體有限公司；CaCO3（型號NC-60A），泉州市旭豐粉體原料有限公司；CaSiO3（比表面積140 m2/g，孔徑20~40 nm），山西玉竹科技鈣業(yè)股份有限公司；WI（經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH-560表面處理），湖北馮家山硅纖有限公司；CO2（純度99.999%），北京順安奇特氣體有限公司。
4種無機粒子的表觀形貌如圖1所示，可以看出，CaSiO3顆粒為多孔蜂窩狀結構，Talc顆粒形狀為偏平形，CaCO3顆粒形狀不規(guī)則，WI多為針狀形顆粒。
1.1.2實驗儀器
Haake轉矩流變儀；掃描電子顯微鏡（SEM）；真空干燥箱；界面張力儀；真密度儀；光學法接觸角儀；模壓機；間歇發(fā)泡裝置（實驗室自制）。
1.2 TPAE/無機粒子復合物的制備
將TPAE粒料和4種無機粒子在真空干燥箱中100℃干燥8 h，將干燥好的TPAE分別與4種無機粒子按照質(zhì)量比98/2的比例依次加入轉矩流變儀中進行混合，溫度為225℃，轉速為60 r/min，時間為10 min。其中，TPAE與Talc、CaCO3、CaSiO3、WI的復合物分別用TPAE-2Talc、TPAE-2CaCO3、TPAE-2CaSiO3、TPAE-2WI表示。將改性TPAE在表征和發(fā)泡前再次進行真空干燥，并通過模壓機制成10 mm×10 mm×3 mm的薄片。
1.3 TPAE泡沫的制備
采用間歇發(fā)泡工藝中的熔融發(fā)泡法制備TPAE/無機粒子泡沫。先用低壓CO2將高壓反應釜吹掃3次，以去除釜中的空氣和水分。將樣品放入溫度為230℃的反應釜中，并注入CO2氣體，在15 MPa下保壓15 min以保證樣品完全熔融和氣體飽和。隨后將發(fā)泡釜的溫度通過風冷形式降至發(fā)泡溫度，再保壓15 min以平衡CO2在樣品中的擴散與溶解，最后快速泄壓獲得發(fā)泡TPAE泡沫樣品。
1.4測試與表征
界面張力測試用模壓機將TPAE制成1 mm厚的薄片，再用紅外制樣機將4種無機粒子在大于10 t的壓力下制成1 mm厚的圓形薄片。利用光學法接觸角儀測試出TPAE、Talc、CaSiO3、CaCO3、WI分別與去離子水、二碘甲烷、乙二醇、丙三醇等多種測試溶液的接觸角值θ，每組樣品至少測量3次，測試結果取均值。
根據(jù)Owens-Wendt公式（1）來計算TPAE、Talc、CaSiO3、CaCO3、WI的表面張力γ。
其中，S、L分別代表固體和液體，γd、γp則分別為表面張力的色散分量和極性分量，以γL（1+cosθ）2(γdL)1 2對(γpLγdL)1 2作圖，可求出直線的截距(γdS)1 2和斜率(γpS)1 2，從而可得樣品的表面張力。其中，測試用的不同液體的γL如表1所示。
根據(jù)式（2）可以分別計算出TPAE與4種無機粒子之間的界面張力。
其中，γ12為兩種物質(zhì)的界面張力，mN/m；γd1、γd2分別代表兩種物質(zhì)的表面張力的色散分量，mN/m；γp1、γp2分別代表兩種物質(zhì)的表面張力的極性分量，mN/m。
發(fā)泡倍率測試發(fā)泡樣品的發(fā)泡倍率φ的計算公式如下。
其中，ρ0為未發(fā)泡試樣的密度，g/cm3；ρf為發(fā)泡樣品的密度，g/cm3，根據(jù)測試標準ASTM D792-00使用排水法測得。
掃描電鏡分析將未發(fā)泡和發(fā)泡的樣品裁剪成細長條，用液氮進行脆斷并對斷面噴金處理，最后放入電子掃描顯微鏡室內(nèi)，對脆斷面進行拍照，可得到未發(fā)泡樣品的表面形貌和發(fā)泡樣品脆斷面的泡孔形態(tài)。其中發(fā)泡樣品的泡孔直徑和密度需要軟件Image J來統(tǒng)計分析，泡孔直徑D計算公式如下。
其中，di為第i個泡孔的直徑，μm；n為泡孔個數(shù)。泡孔密度N的計算公式如下。
其中，A為SEM照片中統(tǒng)計范圍的面積，m2。收縮率測試收縮率Qi表示發(fā)泡樣品隨時間收縮程度的變化，計算公式如下。
其中，φ1為樣品的初始發(fā)泡倍率，φi為樣品隨時間變化的發(fā)泡倍率。
開孔率測試使用真密度儀對所有發(fā)泡樣品進行測試，測試前應先將設備校正，之后將所有發(fā)泡樣品用刀片縱向切開，并均勻地放入樣品池內(nèi)，基于氣體膨脹置換法對泡沫的開孔率進行測定。
無機粒子對TPAE界面張力、發(fā)泡、抗收縮行為的影響（一）
無機粒子對TPAE界面張力、發(fā)泡、抗收縮行為的影響（二）