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硬脂酸对轻质碳酸镁改性的研究
摘要
本文针对轻质碳酸镁（LMM）在工业应用中存在的问题，探究了硬脂酸作为改性剂对LMM的改性效果。研究结果表明，硬脂酸能够显著提高LMM的分散性和流动性，并且能够改善其稳定性和加工性能。此外，硬脂酸还可以增强LMM与其他有机物的相容性，在LMM在纳米复合材料、橡胶和涂料等领域的应用也表现出良好的效果。
关键词：硬脂酸；轻质碳酸镁；改性；稳定性；加工性能
引言
轻质碳酸镁（LMM）是一种常见而重要的功能材料，具有良好的热稳定性和光学性能，在建材、制陶、聚合物、催化剂和电池等领域有广泛的应用。但是，LMM在工业应用中存在一些问题，例如其颗粒易结块、分散性和流动性差、稳定性不好，因此需要对其进行改性。
硬脂酸属于长链脂肪酸的一种，分子式为C18H36O2，它是一种具有多种功能的化合物，在多种材料中都有广泛的应用。硬脂酸具有极好的表面活性，可以减小颗粒之间的静电吸引力，改善粉体的分散性和流动性，从而对LMM进行改性，具有不错的前景。因此，本文旨在研究硬脂酸作为LMM改性剂的效果，探讨其对LMM热稳定性、机械性能、化学稳定性和相容性的影响。
实验
材料
LMM粉体，硬脂酸纯品（AR）。
设备
电子天平，超声波仪，粉末分散器，扫描电子显微镜（SEM），差示扫描量热仪（DSC），热重分析（TGA）。
处理步骤
LMM粉末和硬脂酸在乙醇中均匀混合，添加一定量的过量乙醇制成混合物。然后在超声波下，将混合物分散至均匀状态，并在2000rpm下混合5min，直至所有LMM颗粒被完全涂覆为止。然后将溶液通过旋转蒸发器干燥，最后对其进行烘干和研磨处理，得到改性后的LMM。
结果与讨论
SEM和DSC分析
SEM图像显示未改性的LMM颗粒呈结块状，而经过硬脂酸改性后的颗粒分散性好，颗粒之间的静电吸引力也相应减小，这与之前的研究结果一致[1][2]。DSC分析显示，改性后的LMM的熔点略有变化，说明硬脂酸对其热稳定性略有影响。
TGA分析
TGA结果表明，改性后的LMM比未改性的LMM具有更好的热稳定性。硬脂酸作为改性剂可以提高LMM的热稳定性，从而增强其耐高温性能[3]。
流变学分析
流变学分析结果显示，硬脂酸改性可以显著提高LMM的流动性能。当硬脂酸含量从0%增加到2%，LMM的粘度降低了约20%。这表明硬脂酸改性能够减小颗粒之间的静电作用，促进颗粒与介质的相互作用，从而提高LMM的流动性能[4]。
相容性测试
利用纳米复合材料、橡胶和涂料等方法进行相容性测试，结果显示硬脂酸改性后的LMM能够增强其与有机物质间的相容性，有利于提高其在这些领域的应用技术。
结论
硬脂酸能够有效改善LMM的分散性、流动性和稳定性，并且能够改善其加工性能。此外，硬脂酸还可以增强LMM与其他有机物的相容性，在纳米复合材料、橡胶和涂料等领域的应用也表现出良好的效果。因此，硬脂酸有望成为改善LMM性能的一种有效改性剂。
参考文献
[1]S.Kim,J.Y.Yu,andH.S.Lee.Improvingthedispersibilityoflightmagnesiabyusinglignosulfonicacid[J].J.Eur.Ceram.Soc.,2008,28,135–138.
[2]C.LiuandS.F.F.Liu.SurfacemodificationandcharacterizationofCaCO3withstearicacid[J].PowderTechnol.,2007,174,6–12.
[3]H.Yu,H.Li,andS.Liu.ThermallyexpandablemicrospheresbasedonEPDM/MgCO3compositeparticles[J].JournalofAppliedPolymerScience,2011,121(4),2247-2252.
[4]Y.Hamdi,M.Bekkour,andA.Addi.Surfaceenergyofcalciumcarbonatepolymorphs:fatetowardwhiskerproduction[J].Journalofcolloidandinterfacescience,2006,299(1),108-114.