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粉体表面改性剂基本思路
为什么要进行粉体表面改性剂?
表面改性可以使无机粉体由一般增量填料变成功能性改性剂,而改性目的是选择改性方法的必要前提:
要想增强无机粉体与有机高分子聚合物的相容性和在有机质中的分散性,以提高材料的机械强度和综合性能,可选择有机表面改性;
要想得到新型矿物层间化合物,如黏土或石墨层间化合物,可选择插层改性;
要想代替白炭黑及补充白炭黑在某些性能上的不足,可选择表面包覆二氧化硅;
要想代替钛白粉或减少钛白粉用量,可选择表面包覆二氧化钛;
要想提高橡胶制品的某些特殊性能,可选择表面包覆金属颗粒;
要想提高制品的光学效益和视觉效果,可选择表面包覆氧化钛、氧化铬、氧化铁等金属氧化物。


如何选择表面改性剂?
表面改性剂的选择是实现粉体表面改性预期目的的关键,具有很强的针对性。
表面改性剂分子与无机粉体表面作用的角度来考虑,应尽可能选择能与粉体颗粒表面进行化学反应或化学吸附的表面改性剂,因为物理吸附在其后应用过程中的强烈搅拌或挤压作用下容易脱附,例如:
用于各种塑料、橡胶、胶粘剂、油性或溶剂型涂料的无机粉体(填料或颜料)要求表面亲油性好,即与有机高聚物基料有良好的亲和性或相容性,这就要求选择能使无机粉体表面疏水亲油的表面改性剂
煅烧高岭土表面官能团和反应活性点主要为Si-O和Al-O键,因此应选择易与Si-O和Al-O键形成化学配位的表面改性剂
对含硅酸较多的石英粉、黏土、硅灰石、水铝石等酸性矿物,选用硅烷偶联剂效果较好。
钛酸酯和铝酸酯类偶联剂则在一定条件下和一定程度上与碳酸钙等碱性矿物发生化学吸附作用。

如何选择表面改性工艺?
表面改性工艺要满足表面改性剂的应用要求或应用条件,对表面改性剂的分散性好,能够实现表面改性剂在粉体表面均匀且牢固的包覆;同时要求工艺简单、参数可控性好、鸭脖娱乐app下载质量稳定,而且能耗低、污染小。
因此,选择表面改性工艺时,至少要考虑以下因素:
表面改性剂的特性,如水溶性、水解性、沸点或分解温度等;
前段粉碎或粉体制备作业是湿法还是干法;
改性工艺条件,如反应温度和反应时间等。
在前段为干法制粉的情况下一般采用干法改性工艺,而在前段为湿法制粉的情况下,既可采用湿法改性工艺(改性后再过滤和干燥),也可干燥后采用干法改性工艺。
在粉体原料很细的情况下,采用湿法改性工艺可在一定程度上防止干燥后微细颗粒形成硬团聚体,有利于恢复原粒度。
对于不能溶于水的有机表面改性剂,要采用干法表面改性工艺;如果一定要在湿法(水中)使用就必须进行皂化、铵化、乳化等预处理。对于某些对改性温度要求不严的表面改性,可以在粉体研磨粉碎过程中添加表面改性剂进行表面改性。
对于容易在水中溶解的原料,好采用干法表面改性工艺。