粉体表面改性方法

时间：2020-01-05

粉体填料的表面改性方法多是依据作用效果或改性手段来命名的，所以有多种分类。有人将其概括为六类：表面包覆改性法、表面化学改性法、机械力化学改性法、沉淀反应改性法、外膜层改性（胶囊）法和高能表面改性法。这类分类方法很直观，针对性也强，但随着表面改性技术的发展，不同方法的交互作用越来越繁杂。将其概括地分为物理法、化学法和机械力化学方法三类更简洁。
　　4.2.2.1物理法凡是不用表面改性剂而对粉体填料实施表面改性的方法，都可归于物理法。例如高聚物涂敷改性和高能改性方法等。
　　涂敷改性是借助粘附力用高聚物或树脂等对粉体进行包覆改性的方法。如用聚乙二醇包覆硅灰石。将此改性硅灰石填充PP，能有效地提高PP的缺口冲击强度和低温性能。
　　高能表面改性是利用等离子体、电晕放电、紫外线等手段对矿物进行表面改性的方法。李瑞海等通过高能辐照，使碳酸钙表面接上乙烯基单体，形成一层**膜。该**膜改善了HDPE和CaC03之间的相容性，改性后体系的拉伸强度和冲击韧性有明显提高，加上二流变性能也有所改善，其熔体粘度低，温敏性好。这种方法改性效果好，填料表面生成的**膜具有高度均匀、致密、与基体粘附强等优点。这是别的表面改性方法所无法达到的，被认为是粉体表面改性的一个新动向。但该工艺复杂、成本高，目前还难于工业化应用。
　　2.化学法利用各种表面改性剂或化学反应而对粉体填料进行表面改性的方法，通称为化学法，表面改性剂分子一端为极性基团，能与粉体表面发生物理吸附或化学反应面连接在一起，而另一端的亲油性基团（长烃链）与树脂基体形成物理缠绕或化学反应。结果表面改性剂在无机填料和**高聚物之间架起一座“分子桥”，将极性不同、相容性甚差的两种物质偶联起来，从而增强了高聚物基体和填料之间的相互作用，改善制品性能。
　　3.机械力化学改性机械力化学改性指的是通过粉碎、磨碎、摩擦等机械方法，使矿物品格结构、晶型等发生变化，体系内能增大，温度升高，促使粒子熔解、热分解、产生游离基或离子，增强矿物表面活性，促使矿物和其他物质发生化学反应或相互附着，达到表面改性目的的改性方法。机械力化学改性被认为是一种较具应用价值的*改性方法。
　　丁浩、卢寿慈等认为，机械力化学改性有两层含义：**，利用矿物**细粉碎过程中机械应力的作用激活矿物表面，使表面晶体结构与物理化学性质发生变化，从而实现改性，满足应用需要；*二，利用机械应力对表面的激活作用和由此产生的离子和游离基，引发单体烯烃类**物聚合，或使偶联剂等表面改性剂*附着而实现改性。通常说的机械力化学改性一般指*二层含义。
　　利用机械力化学改性方法，可以对填料进行表面改性、表面接枝改性和粒一粒包覆改性。

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