負(fù)離子粉是一種含有多種元素的超細(xì)礦石粉末，其表面為強(qiáng)極性，易團(tuán)聚，與聚合物的界面親和能力很差，不易分散，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須對(duì)其表面改性。
目前，綜合國(guó)內(nèi)外已有的報(bào)道，具有代表性的改性方法主要有以下幾類：
1）通過(guò)表面活性劑類物質(zhì)在負(fù)離子粉表面的物理吸附作用，達(dá)到降低負(fù)離子粉表面張力，改善其與聚合物界面的相容性的目的。這種改性方法操作簡(jiǎn)單，但由于表面活性劑僅僅是靠分子間作用力吸附在負(fù)離子粉表面，結(jié)合力很弱，在一些強(qiáng)極性介質(zhì)或者高溫、高剪切條件下，很容易脫附而失去對(duì)表面的改性作用。
2）負(fù)離子粉表面包覆金屬或者金屬氧化物，盡管包覆層依然沒有與負(fù)離子粉表面形成化學(xué)鍵，但由于形成的是固體包覆層，具有一定的強(qiáng)度，包覆層比較牢固。根據(jù)包覆層的性質(zhì)，還能賦予粒子導(dǎo)電、抗菌等特性，可廣泛應(yīng)用于特種塑料、橡膠、涂料的制備過(guò)程，缺點(diǎn)是操作條件要求比嚴(yán)格，成本高。
3）通過(guò)化學(xué)反應(yīng)對(duì)負(fù)離子粉表面進(jìn)行有機(jī)化改性，包覆層與聚合物親和性良好，甚至可以和聚合物形成化學(xué)交聯(lián)的過(guò)渡層，是目前最為高效實(shí)用的改性方法。如利用有機(jī)酸（酐）改性微粉或電氣石粉末表面；利用有機(jī)酰氯對(duì)電氣石粉末表面進(jìn)行有機(jī)化改性；利用偶聯(lián)劑與粉末表面形成牢固的結(jié)合層。
改性的目的都是要降低負(fù)離子粉表面的表面能，解決負(fù)離子粉易團(tuán)聚以及在非極性基體或介質(zhì)中的分散問(wèn)題，增加負(fù)離子粉與聚合物基體材料的粘接力。從操作工藝的復(fù)雜程度、產(chǎn)品的穩(wěn)定性、成本、工業(yè)化實(shí)施的難易程度以及最終的效果等各方面綜合對(duì)比分析，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)離子粉表面改性是最有優(yōu)勢(shì)的方法，尤其是采用各種偶聯(lián)劑進(jìn)行改性處理。
使用偶聯(lián)劑對(duì)微粉末表面進(jìn)行改性，常利用乙醇或者甲苯為分散介質(zhì)，通過(guò)研磨或者攪拌，并在一定的反應(yīng)溫度下使偶聯(lián)劑充分包覆到微粉末表面。優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)充分，包覆效果好，包覆層牢固；缺點(diǎn)是溶劑需要回收，增加設(shè)備投資并有一定的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)，處理后的負(fù)離子粉在干燥過(guò)程中會(huì)形成疏松的凝聚團(tuán)，需要進(jìn)一步研磨粉碎，長(zhǎng)期放置受潮后也會(huì)再次凝聚，難長(zhǎng)期貯存。
鄧愛民等以KH-570為改性劑，分別采用球磨法、溶劑回流法和干研磨法對(duì)超細(xì)負(fù)離子粉進(jìn)行表面有機(jī)化改性，然后將表面改性后的負(fù)離子粉加入甲基丙烯酸甲酯單體中，在引發(fā)劑作用下進(jìn)行原位懸浮聚合，結(jié)果表明：
?。?）通過(guò)對(duì)比分析吸光度，證明了球磨法改性后的負(fù)離子粉在MMA中的分散效果優(yōu)于溶劑回流法和干研磨法改性負(fù)離子粉。
?。?）通過(guò)掃描電鏡觀察了改性負(fù)離子粉在MMA中的分散狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)球磨法更有利于粉末凝聚團(tuán)的破碎和細(xì)化。
?。?）通過(guò)球磨法改性后的負(fù)離子粉，聚合物的包覆效果最好，最大有效包覆率為79.2%。
（4）SEM顯示，球磨法改性的負(fù)離子粉與聚合物結(jié)合更加緊密，粒度分布更均勻。
?。?）聚合物包覆后，明顯降低了負(fù)離子粉的負(fù)離子釋放性能，且包覆層越厚，影響越大。
（6）KH-570一端的硅氧烷基與負(fù)離子粉表面的吸附水等含羥基的基團(tuán)反應(yīng)，結(jié)合牢固，另一端的雙鍵可接枝聚合到聚合物中，通過(guò)原位懸浮聚合，在負(fù)離子粉表面生成牢固、穩(wěn)定的聚合物包覆層，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定貯存。
資料來(lái)源：《鄧愛民,穆銳,蘇昭瑋.負(fù)離子粉表面改性方法與聚合物包覆性能研究[J].表面技術(shù),2021,50(03):232-238》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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