非金屬礦物粉體表面改性，這5招足夠了

發(fā)布日期：2020-10-19

表面改性的方法很多，能夠改變非金屬礦物粉體表面或界面的物理化學(xué)性質(zhì)的方法，如表面物理涂覆、化學(xué)包覆、無機沉淀包覆或薄膜、機械力化學(xué)、化學(xué)插層等可稱為表面改性方法。目前工業(yè)上非金屬礦物粉體表面改性常用的方法主要有表面化學(xué)包覆改性法、沉淀反應(yīng)改性法和機械化學(xué)改性法及復(fù)合法。

1、表面化學(xué)包覆改性法

這是目前最常用的非金屬礦物粉體表面改性方法，這是一種利用有機表面改性劑分子中的官能團在顆粒表面吸附或化學(xué)反應(yīng)對顆粒表面進行改性的方法。所用表面改性劑主要有偶聯(lián)劑（硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋯鋁酸酯、有機絡(luò)合物、磷酸酯等）、表面活性劑（高級脂肪酸及其鹽、高級胺鹽、非離子型表面活性劑、有機硅油或硅樹脂等）、有機低聚物及不飽和有機酸等。改性工藝可分為干法和濕法兩種。

2、沉淀反應(yīng)法

利用化學(xué)沉淀反應(yīng)將表面改性物沉淀包覆在被改性顆粒表面，是一種“無機/無機包覆”或“無機納米/微米粉體包覆”的粉體表面改性方法。粉體表面包覆納米TiO₂、ZnO、CaCO₃等無機物的改性，就是通過沉淀反應(yīng)實現(xiàn)的，如云母粉表面包覆TiO₂制備珠光云母顏料、鈦白粉表面包覆SiO₂和Al₂O₃。

3、機械力化學(xué)改性法

利用超細粉碎過程及其他強烈機械力作用有目的地激活顆粒表面，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜或無定形化，增強它與有機物或其他無機物的反應(yīng)活性。機械化學(xué)作用可以增強顆粒表面的活性點和活性基團，增強其與有機基質(zhì)或有機表面改性劑的使用。以機械力化學(xué)原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來的機械融合技術(shù)，是一種對無機顆粒進行復(fù)合處理或表面改性，如表面復(fù)合、包覆、分散的方法。

4、化學(xué)插層改性法

利用層狀結(jié)構(gòu)的粉體顆粒晶體層之間結(jié)合力較弱（如分子鍵或范德華鍵）或存在可交換陽離子等特性，通過化學(xué)反應(yīng)或離子交換反應(yīng)改變粉體的性質(zhì)的改性方法。

因此，用于插層改性的粉體一般來說具有層狀或似層狀晶體結(jié)構(gòu)，如蒙脫土、高嶺土等層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物或粘土礦物以及石墨等。用于插層改性的改性劑大多為有機物，也有無機物。

5、復(fù)合改性法

綜合采用多種方法（物理、化學(xué)和機械等）改變顆粒的表面性質(zhì)以滿足應(yīng)用的需要的改性方法。目前應(yīng)用得復(fù)合改性方法主要有物理涂覆/化學(xué)包覆、機械力化學(xué)/化學(xué)包覆、無機沉淀反應(yīng)/化學(xué)包覆等。

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