滑石粉是一種重要的無(wú)機填充材料，但與高分子材料的性質(zhì)存在較大差異，缺少親和性，使其在高分子材料領(lǐng)城的應用受到限制。為進(jìn)一步改善其性能并拓寬其應用領(lǐng)域，必須對其粉體表面進(jìn)行改性處理。
滑石粉表面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，目前常用的方法有：
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。
例如：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
機械化學(xué)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)。
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、局部活性改性
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。
例如，日本三共精粉的ACP活性碳酸鈣就是在力化學(xué)作用下使吸附有丙烯酸類(lèi)單體的碳酸鈣進(jìn)行表面接枝反應而得到的。
5、其他改性法
滑石粉改性方法很多，除上述提到方法之外，還包括沉淀反應改性、高能量表面改性等。沉淀反應改性是利用沉淀反應進(jìn)行改性。這種方法就是利用沉淀效應對粒子表面進(jìn)行包覆，從而達到改性的效果。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)高附加值的滑石產(chǎn)品。
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)）
|
