有機顏料顆粒表面基團的電漿載入與無機可控修飾

《有機顏料顆粒表面基團的電漿載入與無機可控修飾》是依託上海交通大學，由吳海霞擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：有機顏料顆粒表面基團的電漿載入與無機可控修飾
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳海霞
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

有機顏料的耐光穩定性、耐熱穩定性、耐溶劑性、耐遷移性、遮蓋力等性能相對較差，無法滿足其在許多領域中的套用。表面無機功能化修飾，是改善其性能的重要途徑。有機顏料顆粒表面修飾的研究由來已久，但是，設計和調控有機顏料顆粒表面基團特性（如密度、種類及反應能力等）還是新課題，也是實現有機顆粒表面無機化學鍵修飾的關鍵所在。本項目提出通過低溫電漿錯流接觸流化床中的顏料顆粒，利用電漿產生的各種粒子如電子、分子、離子、原子和自由基等作用於顆粒表面，實現有機顏料顆粒表面活性基團的載入，然後利用基團的作用，在其表面實現無機膜層功能化修飾過程，為開發高檔有機顏料提供理論指導。

結題摘要

有機顏料表面無機修飾的關鍵共性問題是分散和基團的載入。在本項目中我們研究了氧化石墨烯輔助提高顆粒的分散性能，氧電漿對碳微球顆粒表面基團的載入與調控，接著通過控制包膜條件，形成具有化學鍵作用的點狀、膜狀及絮狀的無機包膜層。最後研究顏料顆粒表面的膜層形貌、結構與其性能的關係。具體研究內容如下： （1）我們採用氧化石墨烯作為媒介，利用有機顏料中所含有的苯環結構與氧化石墨烯中的疏水部分即類苯環結構通過范德華力（π-π相互作用）相結合吸附，藉助於邊緣的羧基基團能夠在水中離子化的親水作用，使有機顏料在極性溶劑中有較好的分散性能。 （2）我們採用氧電漿靜態處理中間相碳微球，以及後續石墨烯改性氧電漿處理後的碳微球。並研究了該處理後顆粒的電化學性能。結果表明，採用氧等離子處理後，顆粒表面富有含氧基團，有助於碳微球在水溶液中的分散及進一步處理。處理後的材料具有較好的電化學性能。 （3）採用機械能的輸入對有機顏料紅3R顆粒表面進行基團活化分散，然後系統研究了不同液相環境中包膜劑富集到有機顏料顆粒表面的過程機制，考察有機顏料紅3R表面包覆水合氧化鋁的過程，揭示無機包膜過程機制及影響因素。結果表明，通過調控包膜條件，可以獲得點狀包覆、膜狀包覆和絮狀包覆三種結構的包覆形貌。（4） 系統研究了水合氧化鋁包覆膜層形貌結構與包膜顏料性能的關係。結果表明，水合氧化鋁包覆顏料紅170可以顯著提高產物的紫外漫反射性能、耐高溫性能和耐溶劑性能，並且隨著水合氧化鋁包覆層完整性及厚度的提高，顏料紅170紫外漫反射性能、耐高溫性能和耐溶劑性能也隨之提高，這說明水合氧化鋁包覆層的完整性和厚度是影響有機顏料紫外漫反射性能、耐高溫性能和耐溶劑性能的重要因素。