1、什么是粉體表面改性？

采用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對(duì)粉體表面進(jìn)行處理，改變粉體表面的物理化學(xué)性質(zhì)或賦予粉體新的功能。

2、為什么要對(duì)粉體材料進(jìn)行表面改性？

在高分子材料工業(yè)中，粉體填料占據(jù)非常重要的地位。但由于粉體與高分子材料的表面或界面性質(zhì)不同，相容性較差，因而粉體難以在高分子材料中均勻分散。因此，必須對(duì)粉體表面進(jìn)行改性，改善其表面的物理化學(xué)特性，增強(qiáng)粉體與高分子材料的相容性。

3、如何對(duì)粉體進(jìn)行表面改性？

（1）物理涂覆

方法原理：利用高分子樹脂等對(duì)粉體表面進(jìn)行處理，一般包括冷法和熱法兩種。

改性劑：高分子、酚醛樹脂、呋喃樹脂等。

影響因素：顆粒形狀、比表面積、孔隙率、涂敷劑的種類及用量、涂敷處理工藝等。

適用對(duì)象：鑄造砂、石英砂等。

（2）化學(xué)包覆

方法原理：利用高分子官能團(tuán)在無機(jī)粉體表面的吸附或化學(xué)反應(yīng)對(duì)粉體表面進(jìn)行包覆，一般包括干法和濕法兩種。除利用表面官能團(tuán)改性外，該方法還包括利用游離基反應(yīng)、鰲合反應(yīng)、溶膠吸附等進(jìn)行表面包覆改性。

改性劑：如硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯等各種偶聯(lián)劑，高級(jí)脂肪酸及其鹽，有機(jī)銨鹽及其它類型表面活性劑，磷酸酯，不飽和有機(jī)酸，水溶性有機(jī)高聚物等。

影響因素：粉體的表面性質(zhì)，改性劑種類、用量和使用方法，改性工藝，改性設(shè)備等。

適用對(duì)象：石英砂、硅微粉、碳酸鈣、高嶺土、水滑石、硫酸鋇、白云石、鈦白粉、氫氧化鎂、三聚氰胺氰尿酸鹽等粉體。

（3）沉淀反應(yīng)

方法原理：通過無機(jī)化合物在顆粒表面的沉淀反應(yīng)，在顆粒表面形成一層或多層“包膜”，以達(dá)到改善粉體表面性質(zhì)的目的。

改性劑：金屬氧化物、氫氧化物及其鹽類等各類無機(jī)化合物。

影響因素：原料的性質(zhì)（粒度大小和形狀、表面官能團(tuán)），無機(jī)表面改性劑的品種，漿液的pH值、濃度，反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，洗滌、脫水、干燥或焙燒等后續(xù)處理工序。

適用對(duì)象：鈦白粉、珠光云母、氧化鋁等無機(jī)顏料。

（4）機(jī)械力化學(xué)

方法原理：利用超細(xì)粉碎及其它強(qiáng)烈機(jī)械作用對(duì)粉體表面進(jìn)行激活，在一定程度上改變顆粒表面的晶體結(jié)構(gòu)、溶解性能（表面無定形化）、化學(xué)吸附和反應(yīng)活性（增加表面活性點(diǎn)或活性基團(tuán)）等。

改性設(shè)備及藥劑：球磨機(jī)、氣流粉碎機(jī)、高速機(jī)械沖擊磨等，助磨劑、分散劑、改性劑等。

影響因素：設(shè)備類型、機(jī)械方式、粉碎環(huán)境（干、濕、氣氛等）、助磨劑或分散劑的種類和用量、機(jī)械力的作用時(shí)間以及粉體物料的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、粒度大小和粒度分布等。

適用對(duì)象：高嶺土、滑石、云母、硅灰石、鈦白粉等。

（5）插層改性

方法原理：利用層狀結(jié)構(gòu)的礦物粉體顆粒晶體層之間結(jié)合力較弱（如分子鍵或范德華力）或存在可交換陽離子的特性，通過離子交換反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)改變粉體的界面性質(zhì)和其他性質(zhì)的改性方法。

改性劑：季銨鹽類、聚合物、有機(jī)單體、氨基酸等有機(jī)插層劑，羧基鈦、金屬氧化物、無機(jī)鹽等無機(jī)插層劑。

影響因素：原料的性質(zhì)、反應(yīng)環(huán)境、插層劑種類和用量等。

適用對(duì)象：高嶺土、石墨、云母、水滑石、金屬氧化物以及層狀硅酸鹽等。

（6）高能表面改性

方法原理：指利用紫外線、紅外線、電暈放電、等離子體照射和電子束輻射等方法對(duì)粉體進(jìn)行表面改性的方法。例如：用紅外照射法在炭黑表面接枝聚苯乙烯，可顯著改善炭黑在介質(zhì)中的分散性。用微波輻射對(duì)多孔二氧化硅表面進(jìn)行激活處理，可使其表面羥基含量增加，水合效果增強(qiáng)。但目前，該方法技術(shù)較復(fù)雜，成本較高，還難以大規(guī)模工業(yè)化。