在高嶺土應(yīng)用過程中，改性作為重要的深加工方式，是以高嶺土活性基團(tuán)（包括鋁醇基、硅烷醇官能團(tuán)等）為基礎(chǔ)，通過機(jī)械法、物理法、化學(xué)法等進(jìn)行高嶺土工藝特性的改變，以滿足其在各領(lǐng)域各行業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用要求。
1、熱改性
熱改性主要是通過高溫煅燒方式將高嶺土表面部分或全部-OH脫出，從而改變高嶺土表面性質(zhì)，使其具有更高的白度，更好的絕緣性、熱穩(wěn)定性。將其作為填料應(yīng)用到涂料、橡膠、塑料、油漆中，能夠提高相應(yīng)產(chǎn)品性能。
例如，將高嶺土洗滌后置于750℃環(huán)境下煅燒，能夠在一定程度上提高高嶺土堿活化反應(yīng)，形成0.70~2.30μm的沸石；將高嶺土置于450~550℃環(huán)境下煅燒，高嶺土顆粒粒徑變化，將其研磨細(xì)化能夠作為電纜膠料的填充填料。在應(yīng)用于不同的制品中時(shí)應(yīng)選擇不同的煅燒溫度，例如填充電纜膠料時(shí)，高嶺土表面應(yīng)具有較大的表面活性，就需要在低溫下煅燒高嶺土；當(dāng)用作涂料的填料時(shí)，煅燒溫度可以偏高，用于替代部分顏料，但溫度不能過高，以免產(chǎn)生莫來石化。
2、酸堿改性
酸改性指高嶺土在煅燒過程中，Al在相變過程中化學(xué)環(huán)境不同，使其中的Al具有酸反應(yīng)活性。堿改性是高嶺土在煅燒過程中，Si在相變過程中化學(xué)環(huán)境不同，將其在高溫下煅燒活化其中的SiO2，使高嶺土中的活化硅與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到改性的目的。酸堿改性后高嶺土孔徑增加，孔分布更加集中，比表面積大大增加，將酸堿改性后的高嶺土作為填料可提高復(fù)合材料的氣密性能。
3、表面改性
表面改性是指通過物理或者化學(xué)吸附的方法，將一些有機(jī)物或者無(wú)機(jī)物包覆在高嶺土顆粒表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高嶺土改性的工藝，是目前高嶺土最主要的改性方法。常用的表面改性劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅（油）或硅樹脂、表面活性劑及有機(jī)酸等。
硅烷偶聯(lián)劑是高嶺土填料最常用和最有效的表面改性劑，處理工藝比較簡(jiǎn)單，一般是將高嶺土粉和配置好的硅烷偶聯(lián)劑一起加人改性機(jī)中進(jìn)行表面包覆處理。工藝可以連續(xù)進(jìn)行，也可以批量進(jìn)行。
高嶺土經(jīng)過表面改性后，具有很好的疏水性和親油性，在聚合物基體中分散性更好，不易發(fā)生團(tuán)聚，與聚合物具有更好的相容性。將表面包覆后的高嶺土作為填料填充塑料、橡膠等高聚物中，以期達(dá)到提高塑料、橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能和氣體阻隔性能的目的。
4、插層改性
高嶺土由于其特殊結(jié)構(gòu)，層間為氫鍵作用，層內(nèi)為強(qiáng)的共價(jià)鍵作用，且層間兩面分別為硅氧四面體原子層和鋁氧八面體的羥基層，因此只有少數(shù)極性大且分子量小的物質(zhì)才能夠插入高嶺土層間，如：DMSO、甲酰胺（FA）、醋酸鉀、肼等，其他有機(jī)大分子則需要二次或多次插層才能進(jìn)入高嶺土層間，更有甚者需要通過對(duì)前驅(qū)物置換或夾帶的方式插入高嶺土層間。
插層改性技術(shù)是納米級(jí)高嶺土制備中應(yīng)用較為廣泛的高嶺土表面改性技術(shù)，插層后的高嶺土層間距增大，插層剝片后高嶺土粒徑更小，比表面積更大。將先插層后剝片的高嶺土作為填料來提高復(fù)合材料的氣密性能是目前提高復(fù)合材料氣密性的重要方法。
5、機(jī)械力化學(xué)法改性
機(jī)械力化學(xué)改性法實(shí)質(zhì)上是借助機(jī)械能激活顆粒和表面改性劑發(fā)生作用，達(dá)到將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的目的，可通過強(qiáng)機(jī)械力攪拌、沖擊、研磨等方法實(shí)現(xiàn)，也可以借助機(jī)械外力使粉體顆粒表面包覆上一層更細(xì)或具有功能性的粉體顆粒。機(jī)械力化學(xué)改性法采用不同的機(jī)器以及改性工藝，則粉體的改性效果也不同。
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
