白炭黑表面有大量羥基，容易團聚，會(huì )影響其作為填充劑時(shí)的摻雜均勻性，從而影響產(chǎn)品的性能。
　　
　　可對其進(jìn)行表面改性，把有機基團以化學(xué)鍵的方式連接到白炭黑的表面，使其表現出疏水性，改性后降低了氣相白炭黑表面羥基數量，其與有機溶劑的相容性與分散性明顯增強，擁有新的物化及機械性能。
　　
　　一直以來(lái)，氣相白炭黑的表面改性技術(shù)一直被國外公司壟斷，疏水性產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格處于高位，增加了成本。因此，氣相白炭黑的表面改性及穩定規?；a(chǎn)還是一個(gè)待攻克的課題，需要加快研發(fā)，主要改性方法有四種。
　　
　　1、偶聯(lián)劑改性
　　
　　在橡膠行業(yè)，為改善氣相法白炭黑與NR的相容性，使用硅烷偶聯(lián)劑對白炭黑進(jìn)行表面處理。
　　
　　采用偶聯(lián)劑Si69或A151對氣相白炭黑進(jìn)行改性并用于補強NR，成功制備了DCP硫化NR/氣相法白炭黑復合材料。偶聯(lián)劑的比例對白炭黑復合材料硫化速度、硫化時(shí)間、最高轉矩、拉伸強度、撕裂強度及硬度等有較大影響。
　　
　　2、表面活性劑改性
　　
　　納米二氧化硅中添加表面活性劑可以使白炭黑成網(wǎng)狀結構，提高其比表面積，吸油性能提升，加入某些活性劑可使白炭黑具有氣凝膠特性。
　　
　　將十二烷吸附到疏水氣相二氧化硅中，不經(jīng)任何化學(xué)反應，制備了一種新型的冷儲能復合相變材料。根據孔徑分析儀、掃描電鏡和傅立葉紅外光譜分析的結果，認為疏水氣相二氧化硅相對合適的孔徑和疏水基團是保證十二烷良好滲透的關(guān)鍵，解決了滲漏問(wèn)題。此外，該復合相變材料具有可塑性，可壓縮成任何形狀，具有廣泛的應用前景。同時(shí)，該復合相變材料熱導率較低，并且發(fā)現隨著(zhù)疏水氣相二氧化硅質(zhì)量百分比的增加，熱導率下降。
　　
　　3、表面接枝聚合物改性
　　
　　通過(guò)復合改性工藝能夠實(shí)現納米二氧化硅表面聚合物接枝改性和對納米二氧化硅團聚體有效分散，改變反應條件與接枝單體的種類(lèi)及配比可實(shí)現針對性改性。
　　
　　吳成高利用硅烷偶聯(lián)劑KH550對納米SiO2粒子表面進(jìn)行處理，可以得到氨基化的納米SiO2，再通過(guò)溴異丁酸縮水甘油酯與氨基的開(kāi)環(huán)反應，在納米SiO2粒子表面同時(shí)鍵接了開(kāi)環(huán)聚合（ROP）的引發(fā)劑-OH和原子轉移自由基聚合（ATRP）的引發(fā)劑-Br（SNPs-f-OH/Br）。以SNPs-f-OH/Br為引發(fā)劑，分別進(jìn)行ROP和ATRP，在納米SiO2粒子表面接枝了聚己內酯（PCL）和聚苯乙烯（PS）混合聚合物刷。采用紅外光譜（FT-IR）、透射電鏡（TEM）、熱失重（TGA）、凝膠滲透色譜（GPC）等方法對所得到的納米復合粒子進(jìn)行了表征和測試。表明，混合聚合物刷成功接枝到了納米SiO2粒子表面。
　　
　　4、醇類(lèi)改性
　　
　　醇類(lèi)改性是使用醇類(lèi)與二氧化硅表面的羥基進(jìn)行反應，脫去水分子，納米二氧化硅表面的羥基被烷氧基取代，反應需要在一定溫度一定壓力下進(jìn)行，該方法的改性效果與醇類(lèi)物質(zhì)的碳原子個(gè)數及反應條件關(guān)聯(lián)較大，通常碳原子大于8個(gè)時(shí)納米二氧化硅表面改性會(huì )較明顯。
　　
　　趙鵬等以十八醇為改性劑成功制備了疏水性較好的白炭黑樣品，通過(guò)單因素實(shí)驗得到最佳實(shí)驗條件為十八醇用量28%，添加劑十二烷基苯磺酸鈉用量為4%，改性溫度為85℃，按30min、60min陳化兩次。
　　
　　目前，國內普通工業(yè)級白炭黑工藝比較成熟，產(chǎn)能也比較充足，但高端氣相白炭黑還處于發(fā)展初期，各種高純的、粒徑均勻的以及改性的高性能白炭黑還是以進(jìn)口為主，這也是國內產(chǎn)業(yè)發(fā)展需突破的方向。
　　
　　資料來(lái)源：《陳燕琳,沈一春,錢(qián)宜剛,等.納米二氧化硅的制備與發(fā)展趨勢[J].玻璃,2022,49(04):16-19》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！