滑石粉在各個(gè)行業(yè)中有著(zhù)廣泛的應用，其作為一種無(wú)機填料可改善制品的剛性、強度、硬度、潤滑性等。隨著(zhù)現代工業(yè)的發(fā)展和需要，對滑石粉的性能提出了越來(lái)越高的要求，特別是超細滑石粉在國內外市場(chǎng)上需求量很大。
滑石粉為什么要進(jìn)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(wú)機填料與有機高聚物分子材料之間在化學(xué)結構和物理形態(tài)上有著(zhù)很大的差異，缺少親和性，需對滑石粉粒子進(jìn)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(jìn)而影響涂料的性能?，F在一些乳膠漆里面吸油高的滑石粉，很多廠(chǎng)家都沒(méi)有或者只進(jìn)行簡(jiǎn)單表面處理，所以大大限制了它的應用。
滑石粉表面改性方法
滑石粉改性的機理是利用某些帶有兩性基團的小分子或高分子化合物對進(jìn)行復合的物質(zhì)中的一種或兩種進(jìn)行表面改性，使其表面由憎水變?yōu)橛H水，目的是使兩種物質(zhì)更好地結合。
（1）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(xué)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(zhì)，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(diǎn)，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(shí)就有好的相容性，達到改性目的，擴大滑石粉的應用范圍。
Liu等采用一系列磷酸酯偶聯(lián)劑對滑石粉進(jìn)行表面處理，改性后的滑石粉分散性得到明顯改善，當磷酸酯用量為0.5%時(shí)，復合材料的抗張強度顯著(zhù)增強。
Ramos等用硅烷偶聯(lián)劑對滑石粉進(jìn)行改性，結果表明：加入硅烷偶聯(lián)劑改性的滑石粉能顯著(zhù)提高基體的機械性能，隨著(zhù)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(shí)，抗張強度基本不受填料含量的影響。
（2）機械化學(xué)法
此法是通過(guò)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(jiǎn)化工藝的同時(shí)還可以降低成本，同時(shí)更易控制產(chǎn)品的質(zhì)量。超細粉碎是物料深加工的重要手段，其主要目的是為現代工業(yè)提供高性能的粉體產(chǎn)品。此過(guò)程不是簡(jiǎn)單的物料粒度減小，它包含了許多復雜的粉體物質(zhì)性質(zhì)和結構的變化、機械化學(xué)變化。
楊華明等研究了滑石粉超細粉碎過(guò)程中物理化學(xué)性質(zhì)的變化，討論了物理化學(xué)性質(zhì)變化的相關(guān)機理。研究表明：滑石粉經(jīng)攪拌磨超細粉碎后，表面活性增強，熱效應改善，白度提高，粉體性質(zhì)變化與超細粉碎過(guò)程的熱力學(xué)特性密切相關(guān)。
葉菁等采用異丙基鈦酸酯（NDZ-201）對滑石進(jìn)行改性氣流粉碎，發(fā)現改性氣流粉碎不僅對滑石的改性粉碎作用明顯，還可平衡顆粒表面的不飽和成鍵力，使粉體粉碎良好，改性劑的助磨效果還可提高超細粉碎效率。
（3）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(zhì)。
左建華等用TDI（甲苯二異氰酸酯）、HPA對無(wú)機粒子滑石粉進(jìn)行表面處理，與常規的滑石粉粒子填充物相比，包覆后的滑石粉填充高分子材料后，其最大拉伸強度、沖擊強度均明顯提高，提高率分別達到136%和162%，可作為新型強韌型填充改性劑用于PVC電纜料。
（4）其他改性法
滑石粉改性方法很多，除上述提到方法之外，還包括局部活性改性、高能量表面改性等，局部活性改性利用化學(xué)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(wú)機粒子與聚合物有更好的相容性，從而達到無(wú)機粒子與聚合物復合的目的。
高能量表面改性是利用高能放電、等離子射線(xiàn)、紫外線(xiàn)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。
隨著(zhù)人們對滑石粉特性的認識逐步加深，滑石粉在涂料、塑料等行業(yè)中的應用領(lǐng)域將不斷擴大。由于改性高檔滑石粉的生產(chǎn)能力遠遠小于國內外市場(chǎng)的需求，滑石粉的合理改性越來(lái)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(shí)，要在實(shí)驗和生產(chǎn)應用中不斷總結，不斷探索創(chuàng )新，運用現在高科技手段擴大中低檔產(chǎn)品的深加工，開(kāi)發(fā)高附加值的產(chǎn)品，共創(chuàng )滑石行業(yè)和涂料等加工行業(yè)的共贏(yíng)局面。
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
