滑石是一種含水的鎂硅酸鹽礦物，是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)之一，具有良好的電絕緣性、耐熱性、化學穩(wěn)定性、潤滑性、吸油性、遮蓋力及機械加工性能等特性，廣泛應用于化妝品、油漆涂料、造紙、塑料、電纜、陶瓷、防水層材料等領域。
1、滑石粉為什么要進行表面改性？
與其他非金屬礦物粉體材料一樣，滑石粉的表面有機化處理是必要的。這是由于滑石粉表面含有親水基團而具有較高的表面能，作為無機填料與有機高聚物分子材料之間在化學結構和物理形態(tài)上有著很大的差異，缺少親和性，需對滑石粉粒子進行表面處理以改善滑石粉與聚合物二者之間的界面結合力，提高滑石粉粒子與聚合物的均勻分散性及相容性。
另外，超細滑石粉應用到涂料中，由于其表面積大，需要的潤濕分散體就越多，不容易分散進而影響涂料的性能。現(xiàn)在一些乳膠漆里面吸油高的滑石粉，很多廠家都沒有或者只進行簡單表面處理，所以大大限制了它的應用。
對滑石粉進行表面改性處理，可提高滑石粉與聚合物的界面親和性，改善滑石粉填料在高聚物基料中的分散狀態(tài)，這樣滑石粉在復合材料中就不僅具有增量作用，還能起到增強改性的效果，從而提高復合材料的物理力學性能，使滑石得到更好的應用效果和更廣泛的應用領域。
在政策方面，工信部印發(fā)的《滑石行業(yè)規(guī)范條件（2017年本）》中明確指出：鼓勵采用滑石粉表面改性等技術，發(fā)展滑石粉母粒、微孔陶瓷、高端涂料用滑石粉等高附加值產(chǎn)品。
2、滑石粉有哪些表面改性方法？
?。?）表面覆蓋改性法
表面覆蓋改性法是將表面活性劑或偶聯(lián)劑覆蓋于粒子表面，使表面活性劑或偶聯(lián)劑以吸附或化學鍵的方式與粒子表面結合，使粒子表面由親水變?yōu)槭杷?，賦予粒子新的性質，使粒子與聚合物的相容性得以改善。
該方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解為：針對滑石粉與聚合物親和力不高的缺點，將帶有兩性基團的表面活性劑覆蓋粒子上，親水基團朝向粒子表面，親油基團朝向外面，這樣與聚合物結合時就有好的相容性，達到改性目的，擴大滑石粉的應用范圍。
例如：加入硅烷偶聯(lián)劑改性的滑石粉能顯著提高基體的機械性能，隨著滑石粉量和聚丙烯量的增加，材料的彎曲性能提高，當基體中聚丙烯含量為50%時，抗張強度基本不受填料含量的影響。
?。?）機械化學法
機械化學法是通過粉碎、摩擦等方法將比較大的粒子變得較小，使粒子的表面活性變大，即增強其表面吸附能力，簡化工藝的同時還可以降低成本，同時更易控制產(chǎn)品的質量。超細粉碎是物料深加工的重要手段，其主要目的是為現(xiàn)代工業(yè)提供高性能的粉體產(chǎn)品。此過程不是簡單的物料粒度減小，它包含了許多復雜的粉體物質性質和結構的變化、機械化學變化。
?。?）外膜層改性法
外膜層改性是在粒子表面均勻地包覆一層聚合物，從而賦予粒子表面新的性質。
（4）局部活性改性
局部活性改性利用化學反應在粒子表面接枝上一些可與聚合物相容的基團或官能團，使無機粒子與聚合物有更好的相容性，從而達到無機粒子與聚合物復合的目的。
?。?）高能量表面改性
高能量表面改性是利用高能放電、等離子射線、紫外線等所產(chǎn)生的巨大能量對粒子表面改性，使其表面具有活性，提高粒子與聚合物的相容性。
（6）沉淀反應改性
沉淀反應改性利用沉淀反應進行改性。這種方法就是利用沉淀效應對粒子表面進行包覆，從而達到改性的效果。
3、滑石粉常用哪些表面改性劑？
?。?）鈦酸酯偶聯(lián)劑
改性方法：干法工藝為滑石粉在預熱至100℃-110℃的高速混合機中攪拌烘干，然后均勻加入計量的鈦酸酯偶聯(lián)劑（用適量的15#白油稀釋），攪拌數(shù)分鐘，即可獲得改性滑石粉；濕法工藝為鈦酸酯偶聯(lián)劑用一定量溶劑稀釋后，加入一定量滑石粉，于95℃下攪拌30min，過濾烘干得改性滑石粉產(chǎn)品。
應用特性：經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的滑石粉填料可提高與聚丙烯（PP）的相容性，降低體系粘度，增加體系流動性，改善體系加工性能，減少變形，提高尺寸穩(wěn)定性，擴大PP的應用范圍。
?。?）鋁酸酯偶聯(lián)劑
改性方法：將適量的鋁酸酯（如L2型）溶于溶劑（如液體石蠟）中，加入烘干的1250目的微細滑石粉進行研磨30min改性，并在100℃下恒溫一段時間，冷卻后即得改性產(chǎn)品。
應用特性：用鋁酸酯改性后的滑石粉與普通滑石粉相比，在液體石蠟中的粘度顯著減小，水滲透時間增大，有機憎水改性效果明顯。由鋁酸酯改性的滑石粉代替半補強碳黑填充橡膠，其拉伸強度、伸長率等力學性能有所提高。同時，替代量很大?？蛇_到降低成本，減少環(huán)境污染的效果。
（3）硅烷偶聯(lián)劑
改性方法：將硅烷偶聯(lián)劑（如KH-570）配成溶液，攪拌均勻。將溶液滴入烘干后的滑石粉中，攪拌40-60min，使處理劑充分包覆填料四，再經(jīng)加熱烘干即制得改性滑石粉。
應用特性：由硅烷偶聯(lián)劑進行表面改性的滑石粉作為高分子材料的填料，可使填充體系的強度、模量均有明顯的提高，改性效果良好，具有較好的實際應用價值。
（4）磷酸酯
改性方法：先將滑石粉于80℃攪拌下在磷酸酯的水溶液中預包覆1h，接著于95℃左右干燥；最后再升高溫度至125℃，熱處理1h。磷酸酯的用量為滑石粉的0.5%-8%。
應用特性：磷酸酯可與滑石粉表面發(fā)生化學吸附和物理吸附反應形成表面包覆，增加表面包覆量可改善滑石粉的分散狀態(tài)，可顯著改變填充體系的形態(tài)和機械性能。
目前，由于改性高檔滑石粉的生產(chǎn)能力遠遠小于國內外市場的需求，滑石粉的合理改性越來越被人們重視。因此，在我們熟悉滑石粉各種理化性能及其在各行業(yè)中應用特性的同時，要在實驗和生產(chǎn)應用中不斷總結，不斷探索創(chuàng)新，運用現(xiàn)有高科技手段擴大中低檔產(chǎn)品的深加工，開發(fā)高附加值的產(chǎn)品。隨著滑石粉改性技術的進一步發(fā)展，其在我國塑料、涂料等行業(yè)中必將發(fā)揮越來越大的作用。
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