粉體的表面改性,主要依靠表面改性劑(或處理劑、包覆劑)在粉體顆粒表面的吸附、反應(yīng)、包覆來實(shí)現(xiàn)。因此,表面改性劑對(duì)于粉體的表面改性具有決定性作用。
目前,常用的表面改性劑主要有偶聯(lián)劑、表面活性劑、有機(jī)低聚物、不飽和有機(jī)酸、有機(jī)硅、水溶性高分子以及金屬氧化物及其鹽等。
偶聯(lián)劑
種類:主要有鈦酸酯、硅烷、鋁酸酯、鋯鋁酸鹽等,是一種對(duì)無機(jī)粉體表面進(jìn)行有機(jī)改性時(shí)廣泛應(yīng)用的表面處理劑;
適用對(duì)象:
硅烷偶聯(lián)劑:含硅酸成分較多的石英粉、玻璃纖維、白炭黑、高嶺土、水合氧化鋁、氧化鎂等改性效果較好;
鋁酸酯偶聯(lián)劑:各種無機(jī)填料、顏料及阻燃劑,如重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、滑石粉、石棉粉、鈦白粉、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、鐵紅、鉻黃、炭黑、白炭黑、立德粉、云母粉、高嶺石、膨潤(rùn)土、煉鋁紅泥、葉蠟石粉、海泡石粉、硅灰石粉、粉煤灰、玻璃粉、玻纖、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、聚磷酸銨、偏硼酸鋅等。
鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑:填充聚烯烴、聚環(huán)氧樹脂、尼龍、丙烯酸類樹脂、聚氨酯、合成橡膠等的無機(jī)填料。
表面活性劑
種類:包括陰離子表面活性劑[硬脂酸(鹽)、磺酸鹽及其酯、高級(jí)磷酸酯鹽等]、陽離子表面活性劑[高級(jí)胺鹽(伯胺、仲胺、叔胺及季銨鹽)]和非離子表面活性劑(如聚乙二醇、多元醇)等。
適用對(duì)象:重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、硅灰石、膨潤(rùn)土、高嶺土、氫氧化鎂、氫氧化鋁等無機(jī)粉體的有機(jī)表面改性。
水溶性高分子
種類:主要有聚丙烯酸(鹽)及其共聚物、聚乙烯醇、聚馬來酸等;
適用對(duì)象:水相體系應(yīng)用的無機(jī)粉體的表面有機(jī)改性。
有機(jī)硅
種類:主要為二甲基硅油、甲基硅油、羥基硅油、含氫硅油等;
適用對(duì)象:二氧化硅、高嶺土、顏料等的表面改性。
有機(jī)低聚物
種類:無規(guī)聚丙烯、聚乙烯蠟、環(huán)氧樹脂等;
適用對(duì)象:二氧化硅、云母、碳酸鈣等無機(jī)粉體的表面改性。
不飽和有機(jī)酸
種類:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、馬來酸、氯丙烯酸等;
適用對(duì)象:長(zhǎng)石、陶土、紅泥、氫氧化鋁等表面呈酸性礦物的表面改性。
無機(jī)表面改性劑
種類:主要是金屬(鈦、鉻、鐵、鋁、鋅等)鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等;
適用對(duì)象:顏料、催化劑、填料等功能粉體材料的表面包覆或復(fù)合。
最后,要強(qiáng)調(diào)的是,表面改性劑配方(品種、用量和用法)具有針對(duì)性很強(qiáng),即具有一把鑰匙開一把鎖的特點(diǎn)。因此,在選擇表面改性劑時(shí),應(yīng)盡可能選擇能與粉體顆粒表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)吸附的表面改性劑,同時(shí),還必須考慮粉體原料的性質(zhì)、產(chǎn)品用途、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或要求、改性工藝以及成本、環(huán)保等因素。
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