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白炭黑的触变性为什么是以范德华力为主? 既然氢键强度远远超过范德华力------这似乎有个矛盾,那为什么触变性是以范德华力为主呢?其实可以这么理解,只有几纳米的气相白炭黑,不会以单独的方式,而是以团聚的方式存在,或者说,白炭黑自身已经结构化了,也可以理解为,氢键构建在团聚的白炭黑内了,当然,只是由于固体局限,团聚只能到一定程度,成微米级别。当炼胶时,团聚的粒子被打散,大量硅羟基暴露,给发生结构化造成了一个极为有利的条件,不过,要说明的是,解开团聚,不仅仅是机械力的作用,硅生胶也有重要的贡献------对比非硅类聚合物就明白。 即使施以最大的剪切力,并借助于硅生胶的亲和作用,鉴于纳米白炭黑巨大的比表面积,巨量的硅羟基强氢键作用,要分散到单颗粒子,几乎是不可能的。基于对纳米粉体团聚认识,再回过头去看结构化。 1:结构化随时间缓慢进行,很可能是团聚的粉体缓慢暴露出更多的硅羟基,给人的感觉似乎是羟基硅油之类的抗结构化剂失去了效果。 2:虽然暴露出更多的硅羟基,但白炭黑之间的氢键作用更强,生胶或者助剂不足以将白炭黑分散的更有效(因此不会结构化后更透明,甚至透明度下降),可以视作是团聚白炭黑表面粒子部分出现一个小小的“转身”。 3:接下来得到一个结论,就地处理(通常是加硅氮烷),很难将硅羟基消灭干净,同样可以理解,专业的白炭黑处理,也未必就能够处理的到位,纯粹考虑处理剂键能,也就显的不足了。
再看触变性,就可以理解为白炭黑之间范德华力为主的一种作用,当然不能排除氢键的作用,所以,只要不大的外作用力,就可以让体系流动,几乎无限可逆,构建也很快,并且在非硅类体系中也有效。 |