經(jīng)常有客戶問(wèn)：“能給個(gè)表面改性配方嗎？”其實(shí)，沒(méi)有那么簡(jiǎn)單！
因?yàn)椋垠w表面改性涉及改性目的、機(jī)理、方法、改性劑、工藝、設(shè)備、過(guò)程控制和產(chǎn)品檢測(cè)等多個(gè)方面，可謂是“一把鑰匙開(kāi)一把鎖”，基本沒(méi)有“拿來(lái)主義”的可能。
但是，粉體表面改性技術(shù)還是有基本的原則、思路和方向，可以讓大家避開(kāi)粉體改性過(guò)程中的一些沒(méi)有必要的誤區(qū)，少走彎路！
1、為什么要進(jìn)行粉體表面改性？
表面改性可以使無(wú)機(jī)粉體由一般增量填料變成功能性改性劑，而改性目的是選擇改性方法的必要前提。
要想增強(qiáng)無(wú)機(jī)粉體與有機(jī)高分子聚合物的相容性和在有機(jī)質(zhì)中的分散性，以提高材料的機(jī)械強(qiáng)度和綜合性能，可選擇有機(jī)表面改性；
要想得到新型礦物層間化合物，如黏土或石墨層間化合物，可選擇插層改性；
要想代替白炭黑及補(bǔ)充白炭黑在某些性能上的不足，可選擇表面包覆二氧化硅；
要想代替鈦白粉或減少鈦白粉用量，可選擇表面包覆二氧化鈦；
要想提高橡膠制品的某些特殊性能，可選擇表面包覆金屬顆粒；
要想提高制品的光學(xué)效益和視覺(jué)效果，可選擇表面包覆氧化鈦、氧化鉻、氧化鐵等金屬氧化物。
2、如何選擇表面改性劑？
表面改性劑的選擇是實(shí)現(xiàn)粉體表面改性預(yù)期目的的關(guān)鍵，具有很強(qiáng)的針對(duì)性。從表面改性劑分子與無(wú)機(jī)粉體表面作用的角度來(lái)考慮，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，因?yàn)槲锢砦皆谄浜髴?yīng)用過(guò)程中的強(qiáng)烈攪拌或擠壓作用下容易脫附。
例如：用于各種塑料、橡膠、膠粘劑、油性或溶劑型涂料的無(wú)機(jī)粉體（填料或顏料）要求表面親油性好，即與有機(jī)高聚物基料有良好的親和性或相容性，這就要求選擇能使無(wú)機(jī)粉體表面疏水親油的表面改性劑；
煅燒高嶺土表面官能團(tuán)和反應(yīng)活性點(diǎn)主要為Si-O和Al-O鍵，因此應(yīng)選擇易與Si-O和Al-O鍵形成化學(xué)配位的表面改性劑；
對(duì)含硅酸較多的石英粉、黏土、硅灰石、水鋁石等酸性礦物，選用硅烷偶聯(lián)劑效果較好。
鈦酸酯和鋁酸酯類偶聯(lián)劑則在一定條件下和一定程度上與碳酸鈣等堿性礦物發(fā)生化學(xué)吸附作用。
3、如何選擇表面改性工藝？
表面改性工藝要滿足表面改性劑的應(yīng)用要求或應(yīng)用條件，對(duì)表面改性劑的分散性好，能夠?qū)崿F(xiàn)表面改性劑在粉體表面均勻且牢固的包覆；同時(shí)要求工藝簡(jiǎn)單、參數(shù)可控性好、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且能耗低、污染小。
因此，選擇表面改性工藝時(shí)至少要考慮以下因素：
表面改性劑的特性，如水溶性、水解性、沸點(diǎn)或分解溫度等；
前段粉碎或粉體制備作業(yè)是濕法還是干法；
改性工藝條件，如反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間等。
在前段為干法制粉的情況下一般采用干法改性工藝，而在前段為濕法制粉的情況下，既可采用濕法改性工藝（改性后再過(guò)濾和干燥），也可干燥后采用干法改性工藝。
在粉體原料很細(xì)的情況下，采用濕法改性工藝可在一定程度上防止干燥后微細(xì)顆粒形成硬團(tuán)聚體，有利于恢復(fù)原粒度。
對(duì)于不能溶于水的有機(jī)表面改性劑，要采用干法表面改性工藝；如果一定要在濕法（水中）使用就必須進(jìn)行皂化、銨化、乳化等預(yù)處理。對(duì)于某些對(duì)改性溫度要求不嚴(yán)的表面改性，可以在粉體研磨粉碎過(guò)程中添加表面改性劑進(jìn)行表面改性。
對(duì)于容易在水中溶解的原料，最好采用干法表面改性工藝。
4、如何選擇表面改性設(shè)備？
粉體表面改性設(shè)備的類型很多，既有干法改性設(shè)備，也有濕法改性設(shè)備，其選擇的依據(jù)是表面改性方法和工藝，選擇原則如下：
對(duì)粉體及表面改性劑的分散性好。只有分散性好，才能使粉體與表面改性劑有較均等的作用機(jī)會(huì)和作用效果，也才能減少表面改性劑的用量。
改性溫度和停留時(shí)間在一定范圍內(nèi)可調(diào)。
單位產(chǎn)品能耗低、磨耗低。除了改性劑外，表面改性的主要成本是能耗，低能耗的改性設(shè)備可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；低磨耗不僅可以避免改性物料被污染，同時(shí)也可以提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低運(yùn)行成本。
粉塵污染少。改性過(guò)程中的粉塵外逸不僅污染生產(chǎn)環(huán)境，而且損失物料，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，一定要考察設(shè)備的粉塵污染情況。
連續(xù)生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度小。
運(yùn)行平穩(wěn)、可靠。
自動(dòng)控制水平高，能根據(jù)物料性質(zhì)和表面改性劑的性質(zhì)自動(dòng)調(diào)節(jié)處理量、改性劑添加量以及改性溫度和停留時(shí)間等因素。
設(shè)備的生產(chǎn)能力要與設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。在設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模加大時(shí)，要盡量選用大型設(shè)備，減少設(shè)備的臺(tái)數(shù)，以減少占地面積、生產(chǎn)成本和便于管理。
總之，表面改性目的、方法、工藝、設(shè)備等各方面是互相影響的，要綜合考慮，左右兼顧，并在正確的思路和方向中不斷摸索，才能找出最適合自己的表面改性技術(shù)。
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