煅燒高嶺土是塑料、橡膠、纖維等高分子材料重要的功能填料，但由于其與有機聚合物的界面性質(zhì)不同，存在相容性差、難以均勻分散的缺點(diǎn)，過(guò)多地添加還會(huì )導致材料機械強度下降、易脆化等。因此，除了白度和粒度方面的要求外，還必須采用物理、化學(xué)方法對高嶺土表面進(jìn)行包覆改性處理，以改變其表面的物理化學(xué)性質(zhì)，提高其與高分子材料的相容性，改善其在高分子材料中的分散性。
　　
　　1、煅燒高嶺土常用表面方法、藥劑
　　
　　煅燒高嶺土表面改性常采用表面化學(xué)方法，即在高嶺石顆粒表面包覆一層有機物（偶聯(lián)劑），使高嶺石表面性質(zhì)發(fā)生變化，由親水疏油變?yōu)橛H油疏水，增強與有機物基體之間的相容性。
　　
　　常用的偶聯(lián)劑有硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑，其作用機理是：偶聯(lián)劑經(jīng)水解變成同時(shí)具有親水基團和疏水基團的兩性物質(zhì)，親水基團可與高嶺土顆粒表面基團產(chǎn)生化學(xué)反應，形成共價(jià)鍵；疏水基團則可與聚合物相容結合，或同時(shí)進(jìn)行反應生成更穩固的化學(xué)鍵。
　　
　?。?）硅烷偶聯(lián)劑
　　
　　硅烷偶聯(lián)劑的羥基可與高嶺土表面活性基團反應形成氫鍵，進(jìn)而縮合成共價(jià)鍵，使得硅烷偶聯(lián)劑與高嶺土穩固結合。相繼產(chǎn)生的氫鍵包覆在高嶺土表面，使得處于偶聯(lián)劑另一端外露的具有反應性的疏水基團R在塑化過(guò)程中很容易與有機高分子材料中的活性基團反應，形成很強的化學(xué)鍵，從而使硅烷偶聯(lián)劑與高分子材料穩定結合。
　　
　　硅烷偶聯(lián)劑的種類(lèi)很多，常用的有乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、甲基硅烷等。
　　
　?。?）鈦酸酯偶聯(lián)劑
　　
　　適合于高嶺土表面改性的鈦酸酯偶聯(lián)劑類(lèi)型是單烷氧基型、單烷氧基焦磷酸酯基型和配位型。一般來(lái)說(shuō)，在煅燒高嶺土的表面改性中，鈦酸酯偶聯(lián)劑不單獨使用，主要與硅烷偶聯(lián)劑配合使用，改性效果較好。
　　
　　2、煅燒高嶺土表面改性工藝和設備
　　
　　粉體表面改性工藝一般有3種：濕法、半干法和干法。表面改性一般以干法為主。干法改性成本低，工藝技術(shù)要求不復雜，且效果能達到要求。
　　
　　目前，國內表面改性的設備有高速捏合機和連續改性機。也可用高頻振動(dòng)研磨機等對煅燒高嶺土進(jìn)行表面改性。
　　
　?。?）高速捏合機改性
　　高速捏合機又名高速混合機，是目前國內高嶺土改性的主流設備。一臺用作高嶺土改性的合格高速捏合機需關(guān)注以下幾方面：
　　a）葉輪的數量、位置、半徑以及形狀，葉輪與混合機內壁的間隙；
　　b）攪拌速度是否可調；
　　c）是否有合適的排氣裝置；
　　d）是否有恒溫裝置。
　　
　　這些性能都是影響高嶺土改性效果的重要指標。
　　
　　由于高速捏合機是一種間隙式改性設備，故會(huì )造成產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊，降低生產(chǎn)效率。另外，改性過(guò)程中高嶺土粉體的納米效應與小尺寸效應會(huì )使表面改性劑與粉體顆粒在未充分接觸、包覆或化學(xué)反應的情況下因表面能高以及高速運動(dòng)的碰撞摩擦而產(chǎn)生靜電，繼而凝聚成為一個(gè)個(gè)“粉團”。這就是復合材料中所謂的“白點(diǎn)”。
　　
　?。?）連續改性機改性
　　
　　連續改性機具有產(chǎn)品質(zhì)量較穩定、生產(chǎn)效率較高的優(yōu)點(diǎn)，在國外使用較為成熟。目前，國內主要用在滑石粉、云母、碳酸鈣等粉體的改性中。
　　
　　由于高嶺土的黏結性較大，螺旋輸送時(shí)易造成堵料現象，分散效果不及使用高速捏合機，所以，國內使用連續改性機改性高嶺土受到一定的限制，需進(jìn)一步改進(jìn)。
　　
　?。?）高頻振動(dòng)研磨機表面改性
　　
　　該研磨機依靠激振器使筒體內的介質(zhì)產(chǎn)生高頻率、小振幅的振動(dòng)。由于振動(dòng)加速度比重力加速度大得多，可使磨管內的介質(zhì)產(chǎn)生高強度的沖擊和旋轉運動(dòng)，且高嶺土可以快速升溫，能使物料在強力振動(dòng)和一定的溫度下快速有效地被打散混合。
　　
　　該設備可將煅燒后高嶺土的打散和表面改性一次完成。但由于機械力的強大沖擊作用，會(huì )使部分本已包覆好的顆粒重新沖擊出新的斷面，從而影響最終改性效果。
　　
　　來(lái)源：楊云翠,蘭勇晉,亢小麗,等.煤系高嶺土表面改性及在高分子材料中的應用[J].山西化工,2012,32(06):29-33.