1、什么粉體表面改性
粉體表面改性是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對(duì)粉體材料表面進(jìn)行處理，根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變粉體材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)，如表面組成、結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)、表面能、表面潤濕性、電性、光性、吸附盒反應(yīng)特性等，以滿足現(xiàn)代新材料、新工藝和新技術(shù)發(fā)展的需要。
2、為什么要進(jìn)行粉體表面改性
（1）原因一：使無機(jī)填料由一般增量填料變?yōu)楣δ苄蕴盍?/strong>
無機(jī)填料在塑料、橡膠、膠黏劑等高分子材料工業(yè)及高聚物基復(fù)合材料領(lǐng)域占有重要地位！
?。?）原因二：提高涂料、油漆中顏料的分散性；改善涂料色澤、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、抗菌防霉性和保色性等
改善表面潤濕性；增強(qiáng)與基質(zhì)的結(jié)合力；賦予涂料電、磁、抗菌防霉、防腐等功能！如：用氧化鋁、二氧化硅包覆二氧化鈦或鈦白粉，可改善顏料耐候性等性能。
?。?）原因三：使高附加值產(chǎn)品具有良好的光學(xué)效應(yīng)和視覺效果，使制品色彩豐富
經(jīng)氧化鈦、氧化鐵、氧化鋯等表面改性后做為顏料，賦予化妝品、塑料制品、淺色橡膠、油漆、特種涂料、皮革等制品珠光效應(yīng)，顯著提高其品質(zhì)和價(jià)值！
（4）原因四：改善無機(jī)/無機(jī)復(fù)合體系顏料的分散性，提高產(chǎn)品性能和檔次
對(duì)于彩色陶瓷地磚中添加的陶瓷顏料，小組分陶瓷顏料在大組分陶瓷胚料中分散性的好壞，直接影響陶瓷制品色彩的均勻性和產(chǎn)品的檔次；分散性好的陶瓷顏料可減少價(jià)格昂貴的顏料的用量。
（5）原因五：對(duì)于層狀晶體結(jié)構(gòu)的粉體材料，利用插層改性，可制備新型層間插層礦物材料
如黏土礦物層間化合物和石墨層間化合物。膨潤土經(jīng)有機(jī)插層改性后，在非極性和弱極性溶劑中具有良好的膨脹、吸附、觸變和粘結(jié)等特性。
?。?）原因六：提高吸附和催化材料的吸附和催化活性、選擇性、穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度等性能
如在硅藻土、海泡石、沸石等粉體表面通過浸漬法負(fù)載金屬氧化物（如TiO2）、堿或堿土金屬、稀土氧化物、銅、銀、金、鉬、鎳等金屬或貴金屬。
（7）原因七：防止納米離子團(tuán)聚，提高納米粉體的分散性，改善和提高納米粉體材料的應(yīng)用性能
納米粉體比表面積大、表面原子數(shù)多、表面能高，在制備、儲(chǔ)運(yùn)和使用過程中易團(tuán)聚形成二次、三次或更大的顆粒，影響其納米效應(yīng)！
?。?）其他原因
石棉：用無害、無污染、不影響其性能的其他化學(xué)物質(zhì)覆蓋、封閉其表面的活性點(diǎn)；
鑄造、鉆井用石英砂：表面涂覆改善其粘結(jié)性能；
珍珠巖：表面涂覆改善其防水和保溫性能；
煅燒高嶺土：有機(jī)表面改性提高其在潮濕環(huán)境下的電絕緣性能；
滑石、碳酸鈣、硅灰石等造紙?zhí)盍希罕砻娓男蕴岣咂淞糁屎图垙垙?qiáng)度，降低加入時(shí)的粉塵污染。
（9）總的目的
改善或提高粉體材料的應(yīng)用性能；
賦予粉體材料新的功能；
滿足新材料、新技術(shù)發(fā)展需求；
滿足新產(chǎn)品開發(fā)的需要；
實(shí)現(xiàn)粉體材料的功能化、高值化利用。
3、什么是粉體的比表面積
定義：單位粉體質(zhì)量的表面積，單位m2/g、cm2/g。
重要性：比表面積是確定表面改性劑用量的主要依據(jù)之一，比表面積越大，達(dá)到同樣包覆率所需的表明改性劑的用量就越多。
計(jì)算公式：在粉體顆粒無孔隙的情況下，粉體材料比表面積計(jì)算公式如下：
比表面積=k/（pd）
P為粉體物料的密度；
d為粉體材料的平均粒徑；
k為顆粒的形狀系數(shù)，對(duì)于球形粒子k=6，幾何形狀比較簡單的顆粒的形狀系數(shù)見下表。
只要已知粉體物料的平均粒徑，就可計(jì)算其比表面積。
靜態(tài)容量法測(cè)試原理：將待測(cè)粉體樣品裝在一定體積的一段封閉的試管狀樣品管內(nèi)，向樣品管內(nèi)注入一定壓力的吸附質(zhì)氣體，根據(jù)吸附前后的壓力或重量變化來確定被測(cè)樣品對(duì)吸附質(zhì)分子（N2）的吸附量。
4、什么粉體的表面能
定義：材料表面相對(duì)于材料內(nèi)部所多出的能量，把一個(gè)固體材料分解成小塊，破壞其內(nèi)部化學(xué)鍵需要消耗的能量，單位erg/cm2。
重要性：粉體的表面能越高，越傾向于團(tuán)聚、吸附作用也就越強(qiáng)，越難在有機(jī)基質(zhì)中分散。
降低無機(jī)填料的表面能，使其易于在高聚物基料中分散是對(duì)無機(jī)填料進(jìn)行有機(jī)表面改性的主要目的之一。
影響固體粉體表面能的因素還包括：空氣中的濕度、蒸氣壓、表面吸附水、表面吸附物及污染等。
固體表面能不像液體的表面能那樣容易測(cè)定，可通過接觸角測(cè)量儀間接計(jì)算。
5、什么是粉體的表面潤濕性
定義：潤濕性是指一種液體在一種固體表面鋪展的能力或傾向性，粉體表面的潤濕性通常用接觸角來衡量。
測(cè)量方法：粉末固體接觸角常用的測(cè)量方法有透過測(cè)量法和薄板毛細(xì)滲透法。
6、什么是粉體的表面吸附特性？
定義：當(dāng)氣相或液相中的分子碰撞在粉體顆粒表面時(shí)，由于相互作用停留在粉體顆粒表面，造成這些分子在粉體顆粒表面的濃度比在氣相或液相中的濃度大，這種現(xiàn)場稱為吸附。
物理吸附：
吸附劑與吸附質(zhì)之間無電子轉(zhuǎn)移；
吸附熱較??；
吸附速度快；
不需要活化能；
不受溫度影響；
吸附無選擇性；
結(jié)合力主要是范德華力和靜電引力；
可逆的多層吸附；
吸附質(zhì)可沿固體表面位移；
不產(chǎn)生新的特征光譜。
化學(xué)吸附：
吸附劑與吸附質(zhì)之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成化學(xué)鍵；
吸附熱較大；
吸附速度較慢；
需要活化能；
隨溫度升高速度加快；
吸附有選擇性；
非可逆的多層吸附；
吸附質(zhì)不可沿固體表面位移；
多在紫外、可見或紅外光譜波段出現(xiàn)新的特征吸收峰。
粉體在溶液中的吸附：
粉體的濕法表面改性實(shí)際上就是粉體吸附溶液中表面改性劑分子的過程。
顆粒在溶液中有一層溶液膜，溶質(zhì)必須透過這層膜才能被顆粒吸附。
離子交換是層狀結(jié)構(gòu)黏土礦物的重要特征，離子交換吸附具有選擇性。
離子交換容量：在pH=7時(shí)，每100g礦物能交換吸附陽離子的毫克當(dāng)量數(shù)。
如：膨潤土陽離子交換容量為80-100毫克當(dāng)量/100g；
高嶺土離子交換容量為15 毫克當(dāng)量/100g。
膨潤土的吸藍(lán)量：是依據(jù)亞甲基藍(lán)在水溶液中，形成一價(jià)有機(jī)陽離子能與膨潤土發(fā)生離子交換反應(yīng)，形成有機(jī)膨潤土復(fù)合物的特性。
通過測(cè)定吸藍(lán)量，可了解膨潤土的陽離子交換量和蒙脫石的含量。
高分子化合物在粉體表面的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。
7、什么是粉體的表面化學(xué)性質(zhì)？
粉體的表面化學(xué)性質(zhì)決定了其在一定條件下的吸附和化學(xué)反應(yīng)活性以及表面電性和潤濕性等。
?。?）石英粉（硅微粉）
石英經(jīng)過機(jī)械粉碎后，顆粒表面會(huì)產(chǎn)生游離基或離子，形成下列2種基團(tuán)：
?。?）高嶺土
天然高嶺土主要由片狀結(jié)晶的高嶺石組成，其結(jié)構(gòu)單元為由一個(gè)層狀硅氧四面體和一個(gè)鋁氧八面體通過共同的氧離子連接而成的1:1型層狀硅酸鹽礦物組成。
?。?）滑石
滑石為含鎂硅酸鹽礦物，其結(jié)構(gòu)單元層中，上下兩層為尖端彼此相對(duì)的硅氧四面體，中間夾一層硅氧鎂層。
?。?）葉臘石
葉臘石也是一種層狀鋁硅酸鹽礦物，單晶片為T-O-T型，即兩個(gè)硅氧四面體和一個(gè)鋁氧（羥基）八面體片組成的2:1型結(jié)構(gòu)。
?。?）云母
云母為層狀硅酸鹽礦物，其單元晶體結(jié)構(gòu)由兩個(gè)四面體層和一個(gè)八面體層，八面體位于兩個(gè)四面體之間。
（6）硅灰石
硅灰石為鏈狀鈣硅酸鹽礦物，其結(jié)構(gòu)由鈣氧八面體共邊形鏈和硅氧四面體共頂角鏈構(gòu)成。
8、什么是粉體的表面電性？
粉體顆粒表面的電性是由粉體顆粒表面的荷電離子，如H+、OH-等決定的。
粉體顆粒表面的荷電性影響顆粒之間、顆粒與無機(jī)離子、表面活性劑離子及其他化學(xué)物質(zhì)之間的作用力。
等電點(diǎn)是粉體的重要性能之一：當(dāng)溶液的pH值＞等電點(diǎn)時(shí)，粉體表面荷負(fù)電，反之則荷正電。
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