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| 高嶺土表面改性技術(shù)研究現狀 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-02-07 10:54:31 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/彭美琴）高嶺土又稱(chēng)瓷石，是多種礦物組成的含水鋁硅酸鹽的集合體，主要有用的成分是高嶺石，其晶體化學(xué)式為2Al2Si2O5(OH)8或2SiO2•Al2O3•2H2O，是一種含水鋁硅酸鹽。由于高嶺土的礦物形成條件及開(kāi)采加工方法的差異，導致其表面性能(物理性質(zhì)如表面積、表面能、表面形態(tài)等；化學(xué)性質(zhì)如晶體結構、表面官能團等)有很大差別，使高嶺土的應用范圍具有局限性。因此，研究、開(kāi)發(fā)不同表面改性的方法，適應高嶺土在不同行業(yè)中的應用要求，是擴大高嶺土的應用范圍及效果的重要手段。
經(jīng)選礦提純和粉碎加工后的高嶺土粉體表面帶有羥基和含氧基團，具有酸性；經(jīng)過(guò)煅燒加工后的高嶺土酸性更強，此外比表面積較大、表面能較高，與有機高聚物的相容性差。因此在用作高聚物基（如環(huán)氧樹(shù)脂或乙烯樹(shù)脂）材料的填料時(shí)要對其進(jìn)行表面改性處理。
一、高嶺土表面改性方法及工藝：
高嶺土的表面改性一般采用表面化學(xué)包覆的方法。常用的表面改性劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、有機硅（油）或硅樹(shù)脂、表面活性劑及有機酸等。用途不同，所選用的表面改性劑的品種和配方也有所不同。
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)劑一起加入改性機中進(jìn)行表面包覆處理。工藝可以連續進(jìn)行，也可以批量進(jìn)行。影響最終處理效果的因素主要是高嶺土粉的粒度、比表面積及表面特性、硅烷偶聯(lián)劑的品種、用量、用法、改性設備的性能以及表面改性處理的時(shí)間、溫度等。
用于電線(xiàn)電纜絕緣材料的高嶺土填料除了硅烷偶聯(lián)劑之外，還常用硅油進(jìn)行表面改性。這種用硅油進(jìn)行表面改性的高嶺土大多是經(jīng)過(guò)超細粉碎和煅燒加工后的超細煅燒高嶺土。改性工藝過(guò)程和設備與用硅烷偶聯(lián)劑相似。
采用不飽和有機酸，如乙二酸、葵二酸、二羧基酸等也可用于胺化后的高嶺土粉體的表面改性，這種改性高嶺土可用作尼龍66等的填料。
陽(yáng)離子表面活性劑，如十八烷基胺等也可用于高嶺土粉體的表面改性。其極性基團通過(guò)化學(xué)吸附和物理吸附與高嶺土顆粒表面作用。經(jīng)有機胺改性后的高嶺土表面疏水性增強。
無(wú)機表面改性劑二氧化鈦也可以用于煅燒高嶺土的表面改性。改性方法是在水溶液中的表面沉淀反應，改性產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過(guò)濾和干燥后即得表面二氧化鈦包膜的煅燒高嶺土。
二、改性高嶺土的應用
高嶺土粉體經(jīng)過(guò)表面改性后，能達到疏水、降低表面能、改善其分散性和與高聚物基料的相容性，以達到提高塑料、橡膠等高聚物基復合材料綜合性能的目的。
如在熱塑性塑料中,改性高嶺土對于提高塑料的玻璃化溫度、抗張強攻和模量特別有效；在熱固性塑料中，改性高嶺土具有增強塑料制品和預防模壓表面的“起霜”及纖維表露的作用；改性后的煅燒高嶺土填充于電線(xiàn)電纜護套中，特別是絕緣膠料中，不僅可以提高膠料的模量和抗張強度、改善耐磨性和抗切口延伸性，而且可獲得穩定的受潮電性能，增大體積電阻率，是高性能電纜絕緣材料不可或缺的無(wú)機功能填料；表面改性后的高嶺土填充于皮帶，可改進(jìn)皮帶的耐磨性并增加抗撕裂強度；填充于鞋底可增加鞋底的撓曲壽命，提高耐磨性。
綜上所述，高嶺土的改性是一項應用廣泛的精加工技術(shù)，隨著(zhù)研究開(kāi)發(fā)的不斷深入，市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓，新技術(shù)、新產(chǎn)品將不斷涌現，推陳出新。相信改性高嶺土將有更多的品種、更好的使用性能與效果。
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