粉體表面改性是指用物理、化學、機械等方法對粉體材料表面進行處理,根據應用的需要有目的地改變粉體材料表面的物理化學性質,如表面組成、結構和官能團、表面能、表面潤濕性、電性、光性、吸附盒反應特性等,以滿足現代新材料、新工藝和新技術發展的需要。
1、粉體表面改性方法和工藝的選擇依據
粉體表面改性方法選擇和工藝設計的主要依據是改性目的、改性方法、改性劑性質和原料性質等。
?。?)以偶聯劑或其他有機物為表面改性劑旨在提高表面與高聚物相容性的非金屬礦物填料或顏料的表面有機改性一般采用表面化學包覆改性法,工藝可采用干法或濕法。
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(改性后再過濾和干燥),也可干燥后采用干法改性工藝。
在粉體原料很細的情況下,采用濕法改性工藝可在一定程度上防止干燥后微細顆粒形成硬團聚體,有利于恢復原粒度。
?。?)以無機鹽或氧化物的前驅體為表面改性劑旨在制備功能性復合粉體材料的無機表面復合改性,一般采用濕法化學沉淀法,完成表面無機包覆后再進行洗滌、過濾、干燥和熱處理。
(3)以季銨鹽和其他有機鹽類為表面改性劑旨在制備層間化合物和改善層狀非金屬礦物,如蒙脫石在有機溶劑中流變性和提前其與有機單體原位聚合性能的表面改性,一般采用濕式化學插層改性方法,完成插層后再進行過濾、干燥和解聚。
?。?)對于不能溶于水的有機表面改性劑,要采用干法表面改性工藝;如果一定要在濕法(水中)使用就必須進行皂化、銨化、乳化等預處理。對于某些對改性溫度要求不嚴的表面改性,可以在粉體研磨粉碎過程中添加表面改性劑進行表面改性。
?。?)對于容易在水中溶解的原料,最好采用干法表面改性工藝。
2、幾種典型的通用的原則表面改性工藝流程
?。?/strong>1)有機化學包覆改性
采用干法改性工藝和濕法改性工藝均可,濕法改性工藝中改性劑必須是水溶性的。
有機化學包覆改性干法工藝和濕法工藝
(2)機械力化學和有機化學包覆復合改性
采用干法改性工藝和濕法改性工藝均可,濕法改性工藝中改性劑必須是水溶性的。
機械力化學和有機化學包覆復合改性干法工藝和濕法工藝
(3)沉淀反應改性工藝
沉淀反應改性是為了改善粉體的催化、抗菌、光澤、著色力、遮蓋力、保色性、耐候性、阻燃、電、磁、熱等性能,一般采用濕法工藝。
濕法沉淀反應改性工藝
(4)沉淀反應和有機化學包覆復合改性
目的是既要改善粉體的化、抗菌、光澤、著色力、遮蓋力、保色性、耐候性、阻燃、電、磁、熱等性能,又要改善粉體與聚合物之間的相容性,一般采用濕法和干法結合工藝。
沉淀反應和有機化學包覆復合改性濕法工藝
來源:粉體表面改性,作者:鄭水林,王彩麗
編輯整理:中國粉體技術網,轉載請聯系授權
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