纳米级氢氧化镁胶体颗粒的晶形修饰及改进(2)
1.2 聚丙烯酰胺类絮凝剂 絮凝剂种类繁多， 按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂[8]。 聚丙烯酰胺（PAM）是一种线性的水溶性聚合物源]自{优尔^*论\文}网·www.youerw.com/ ，属于合成有机高分子絮凝剂。由于聚丙烯酰胺是一种有机合成絮凝剂，与其他类型絮凝剂相比较，它不会给氢氧化镁浆料带来新的金属离子等杂质[9]，因此本课题选择聚丙烯酰胺作为絮凝剂。 聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成，因此在其分子的主链上带有大量的侧基—酰胺基。酰胺基化学活性大，能与多种氢键的化合物结合，还可以和多种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物。目前，聚丙烯酰胺已经具有一系列衍生物。聚丙烯酰胺类絮凝剂根据其电荷性质可将其分为非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)、阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)、阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)和两性聚丙烯酰胺(AmPAM)[10]。 在水处理中，悬浮颗粒往往具有不同的电荷和粒径。根据电性吸附原理，颗粒表面带负电，则应采用阳离子或非离子型絮凝剂。如果颗粒表面带正电，则应采用阴离子型絮凝剂。一般阳离子型絮凝剂适用于处理有机固体，阴离子型絮凝剂适用于处理氧化物和含氧酸盐。对于长时间放置难沉降的悬浮液，使用阴离子型或非离子型的高分子絮凝剂可以促进其絮凝速度。对于不能自然沉降的胶体溶液，浊度较高的废水，单独使用阳离子型的高分子絮凝剂，就可取得较佳的絮凝效果[11]。
1.3 表面改性与表面改性剂 1.3.1 表面改性作用及目的 无机粉体填料在高分子材料工业（如：塑料、橡胶、胶黏剂等）及高分子基复合材料领域中占有很重要的地位。无机粉体填料（如：ATH、氢氧化镁、碳酸钙、高岭土、滑石、石英和硅藻土等）一方面可以降低高分子基复合材料的生产成本，另一方面还可以提高高分子基复合材料的硬度、刚性及尺寸稳定性。另外，通过添加不同的无机粉体填料还能改善或赋予高分子基复合材料某些特殊的物理化学性能（如：阻燃性、耐腐蚀性和绝缘性等）。但由于无机粉体填料表面亲水疏油，而高分子基材表面亲油疏水，两者的表面或界面性质不同。两者之间相容性较差导致了无机粉体填料在高分子基材中不易分散均匀。因此，为了提高无机/有机复合材料的综合性能，增强无机粉体填料和高分子基材之间的相容性，改善其表面或界面的物理化学性质，常常需要对粒度大小和粒径分布适宜的无机粉体填料进行表面改性处理[12]。 表面改性不仅为高分子基材及无机/有机复合材料的发展提供了新的发展方向，也是将一般增量型无机填料转变为功能型无机填料的必要技术手段。无机粉体的表面改性已形成了一个新的研究领域，从改性方法到改性对无机粉体表面性质以及使用性能的影响都值得研究和探讨。该领域研究的重要意义在于，人们可根据使用的需要有针对性地对无机粉体的表面进行处理，不但可以深入认识无机粉体表面的基本物理化学效应，而且也能改善和优化无机粉体的理化性能和使用性能，扩大了无机粉体的使用范围。通过对无机粉体的表面改性，可达到以下 4个方面的目的： （1）改善或改变无机粉体在水或有机分散剂中的润湿性或分散性。 （2）根据实际使用需求，强化或减弱无机粉体在某方面的性质（如：云母粉体进行改性后可以改善其视觉效果，提高产品等级）。 （3）无机粉体颗粒经过改性后，与高分子基材有较强的亲和力和相容性，形成复合材料的综合性能更佳。 （4）对一些有害健康的粉体进行表面改性，既不影响其使用功能，又可以减少对环境的污染，使其成为环境友好的粉体[13]。 1.3.2 表面改性剂[14] 无机粉体的表面改性，主要是通过表面改性剂在无机粉体颗粒表面的吸附、反应、包覆或包膜等方式来实现的，因此，从分子结构上来说，用于无机粉体表面处理的改性剂应是一类具有一个以上能与无机颗粒表面作用较强的官能团和一个以上能与有机高分子基结合的基团，并且与高分子基体相容性好的化学物质。 表面改性剂的种类繁多，表面活性剂、偶联剂、不饱和有机酸、有机低聚物和水溶性高分子是工业上常用的几种表面改性剂。