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不同尺寸的粉體怎麽配比表麵改性方法
- 2020-07-23-

表麵改性是根據應用需要有目的地改變粉體材料表麵的物理化學性質,以滿足現代新材料、新工藝和新技術發展的需求,在粉體加工和應用過程中越來越受到重視,目前主要有6大類改性方法。

1、物理塗覆

方法原理:利用高聚物或樹脂等對粉體表麵進行處理,一般包括冷法和熱法兩種。

改性劑:高聚物、酚醛樹脂、呋喃樹脂等。

影響因素:顆粒形狀、比表麵積、孔隙率、塗敷劑的種類及用量、塗敷處理工藝等。

適用對象:鑄造砂、石英砂等。

2、化學包覆

方法原理:利用有機物分子中的官能團在無機粉體表麵的吸附或化學反應對顆粒表麵進行包覆,一般包括幹法和濕法兩種。除利用表麵官能團改性外,該方法還包括利用遊離基反應、鼇合反應、溶膠吸附等進行表麵包覆改性。

改性劑:如矽烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋯鋁酸鹽、有機鉻等各種偶聯劑,高級脂肪酸及其鹽,有機銨鹽及其他各種類型表麵活性劑,磷酸酯,不飽和有機酸,水溶性有機高聚物等。

影響因素:粉體的表麵性質,改性劑種類、用量和使用方法,改性工藝,改性設備等。

適用對象:石英砂、矽微粉、碳酸鈣、高嶺土、滑石、膨潤土、重晶石、矽灰石、雲母、矽藻土、水鎂石、硫酸鋇、白雲石、鈦白粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋁等各類粉體。

3、沉澱反應

方法原理:通過無機化合物在顆粒表麵的沉澱反應,在顆粒表麵形成一層或多層“包膜”,以達到改善粉體表麵性質,如光澤、著色力、遮蓋力、保色性、耐候性、電、磁、熱性和體相性質等。

改性劑:金屬氧化物、氫氧化物及其鹽類等各類無機化合物。

影響因素:原料的性質(粒度大小和形狀、表麵官能團),無機表麵改性劑的品種,漿液的pH值、濃度,反應溫度和反應時間,洗滌、脫水、幹燥或焙燒等後續處理工序。

適用對象:鈦白粉、珠光雲母、氧化鋁等無機顏料。

4、機械力化學

方法原理:利用超細粉碎及其他強烈機械作用,有目的的對粉體表麵進行激活,在一定程度上改變顆粒表麵的晶體結構、溶解性能(表麵無定形化)、化學吸附和反應活性(增加表麵活性點或活性基團)等。

改性設備及藥劑:球磨機、氣流粉碎機、高速機械衝擊磨等,助磨劑、分散劑、改性劑等。

影響因素:粉碎設備的類型、機械作用的方式、粉碎環境(幹、濕、氣氛等)、助磨劑或分散劑的種類和用量、機械力的作用時間以及粉體物料的晶體結構、化學組成、粒度大小和粒度分布等。

適用對象:高嶺土、滑石、雲母、矽灰石、鈦白粉等各類粉體。

5、插層改性

方法原理:利用層狀結構的礦物粉體顆粒晶體層之間結合力較弱(如分子鍵或範德華力)或存在可交換陽離子的特性,通過離子交換反應或化學反應改變粉體的界麵性質和其他性質的改性方法。

改性劑:季銨鹽類、聚合物、有機單體、氨基酸等有機插層劑,羧基鈦、金屬氧化物、無機鹽等無機插層劑。

影響因素:原料的性質、反應環境、插層劑種類和用量等。

適用對象:高嶺土、石墨、雲母、水滑石、蛭石、累托石、金屬氧化物以及層狀矽酸鹽等。

6、高能表麵改性

方法原理:指利用紫外線、紅外線、電暈放電、等離子體照射和電子束輻射等方法對粉體進行表麵改性的方法。例如:

用ArC3H6低溫等離子處理碳酸鈣,可改善碳酸鈣與PP的界麵黏結性。

用紅外照射法在炭黑表麵接枝聚苯乙烯等聚合物,可顯著改善炭黑在介質中的分散性。

用微波輻射和空氣等離子體處理對多孔二氧化矽表麵有激活作用,可使其表麵羥基含量增加,水合效果增強。

但目前,該方法技術較複雜,成本較高,還難以大規模工業化。