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碳酸钙粉体表面改性剂在高档塑料领域使用

碳酸钙粉体表面改性剂在高档塑料领域使用
碳酸钙粉体表面改性剂在高档塑料领域使用

碳酸钙粉体表面改性剂在高档塑料领域使用

传统的碳酸钙表面改性剂大都选择硬脂酸及其衍生物、磷酸化脂肪酸衍生物、钛酸值、铝酸脂、硅烷偶联剂等,虽然它们都可以在不同程度上解决分散性、吸油量、迁移性等问题,但是这些物质都在不同程度上存在不耐高温、化学稳定性差、疏水性不够等缺点,用其处理的碳酸钙用于塑料加工时,容易造成表面析出、印刷模糊及其他相关潜在问题,用长链硅烷处理的碳酸钙可以克服上述弊病,但其在加工时会释放出乙醇/甲醇或其它有机溶剂,这会带来环境与卫生问题,同时长链硅烷类有机处理剂一般比较昂贵且包覆不够完整。

澳达粉体改性剂对碳酸钙表面进行改性处理,是水性环保的不含任何溶剂,使用过程中也不会产生任何有害

气体,也不会与碳酸钙内任何的无机化学成分发生不良反应,也不会引起黄变,同时耐高温可达350度以上,不会在碳酸钙使用过程中(如塑料加工)不会分解或者迁移,从而在碳酸钙表面形成一层稳定有机包覆层,比传统的改性剂效果更好。

粉体表面改性设备介绍

粉体表面改性设备

中国粉体表面改性设备种类很多,例如高速混合机、捏合机、密炼机、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等,但这些设备大多从化工机械借用过来。存在许多严重问题,针对这些问题,近年来有了许多改进和进展,本文重点介绍引进国外机型和对高冷搅机组进行的改进。 现状粉体表面改性设备,主要担负三项职责,一是混合,二是分散,三是表面改性剂在设备中熔化和均匀分散到物料表面,并产生良好的结合。由于混合物的种类和性质各不相同,混合、分散和表面改性要求的质量指标也不相同,因而出现多种性质不同的改性设备,而这些设备又多为借用,因而并不能很好地完成改性任务。主要使用的改性设备为: •。重力混合器 •。气动混合器 •。转鼓式混合机 •。v型混合机 •。Z型混合机 •。高速混合机及高速混合机和冷却混合机组(简称高冷搅机组) •。开炼机 •。密炼机 •。混炼型单螺杆挤出机,布斯混炼机 •。双螺杆挤出机以及静态混合器,空腔混合器,和拉伸混合器等。 这些设备存在的主要问题是: ①多数是间歇式的,连续式设备如单、双螺杆挤出机大都是直线运动式,混合效果差。存在产量低,能耗大,工人劳动强度高,易造成环境污染等问题。

②升温慢,改性时间长,相反改性剂用量大,改性效果差。 ③比较而言,高冷搅机组价格低、耐用、易操作、改性效果好。 ④与国外设备相比,差距明显,主要表现在连续性和改性效果方面。 可以说,中国的粉体表面改性设备的落后,严重制约表面改性深加工技术的发展。已经到了非改不可的地步。 从90年代开始,一些科技人员就着手对改性设备进行改革、到2002年已经取得阶段性成果。 这些阶段成果包含两个方面: ①引进国外连续改性机型 ②对高冷搅机组进行改革 引进国外机型 引进、吸收、消化国外先进设备,是现阶段我们的主要手段之一。改性设备也不例外,现在由大专院校、科研单位与生产企业共同引进开发的改性设备已经问世,且价格大大低于直接购买的国外同类设备。 1、PS系列粉体表面改性机 由原武汉工业大学北京研究生部非矿所和青岛青矿矿山设备有限公司共同开发研制成功的PSC系列粉体表面改性机是表面化学改性的专用设备,它具有设计先进,科学,能连续生产,产量高,能耗低,自动化程度高,工人劳动强度低,无粉尘污染,且表面改性剂用量少,包覆率高等特点。 ①PSC表面改性性能结构特征: 本机由给料输送、主机、改性剂供给、排料、成品输送、成品收集仓、加热、给风、除尘等系统构成。

碳酸钙地活化改性

碳酸钙的活化改性 一、碳酸钙改性简介 碳酸钙(CaCO3)粉体作为填充改性材料广泛应用于塑料、橡胶和涂料等行业,既可提高复合材料的刚性、硬度、耐磨性、耐热性和制品的尺寸稳定性等,又能降低制品的成本。由于CaCO3原料来源广泛、价格低廉且无毒性,所以它是高聚物复合材料中用量最大的无机填料,尤其在塑料异型材行业中是最常用的无机粉体填料。碳酸钙直接用于高聚物中存在两个缺陷:(1)分子间力、静电作用、氢键、氧桥等会引起碳酸钙粉体的团聚;(2)纳米碳酸钙表面具有亲水性较强且呈强碱性的羟基,会使其与聚合物的亲和性变差,易形成团聚体,造成在高聚物中分散不均匀,导致两种材料间界面缺陷。因此,CaCO3应用在高聚物基复合材料中分散不均匀,界面结合力低,使复合材料界面间存在缺陷,导致橡塑制品的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等力学性能降低,从而影响其应用效果,且这一缺陷随着CaCO3填充量的增加而更加明显,甚至使制品无法使用。为了增强CaCO3在高聚物中的浸润性,消除表面高势能,提高其在复合材料中的分散性能和疏水亲油性,改进CaCO3填充复合材料的加工和力学等综合性能,并提高其在复合材料中的填充量,需要对CaCO3进行改性。 目前,国外对CaCO3,的表面改性主要有以下两个途径:①使颗粒微细或超微细化,从而改善其在高聚物复合材料中的分散性,且因其比表面积增大而增强CaCO3在复合材料中的补强作用;②改进

CaCO3的表面性能,使其由无机性向有机性过渡,从而改善CaCO3与高聚物的相容性,提高橡塑制品的加工性能、物理性能及力学性能。然而,微细化的CaCO3粒子存在以下两个缺陷:①CaCO3粒子粒径越小,其表面上的原子数越多,表面能越高,吸附作用越强,粒子间相互团聚的现象越明显,因此,CaCO3在高聚物基体中的分散性越差; ②CaCO3颗粒微细化无法改变其表面亲水疏油性,与高聚物界面结合力依然较弱。受外力冲击时,易造成界面缺陷,导致复合材料性能下降。 目前,用于CaCO3改性的方法主要有机械化学改性、干法表面改性工艺、湿法表面改性工艺、母料填料技术、复合偶联剂改性、反应性单体、活性大分子及聚合物改性技术、超分散剂表面改性碳酸钙和高能表面改性。 二、机械化学改性 机械化学改性是利用超细粉碎、研磨等强机械力作用使CaCO3,颗粒细化,并有目的地激活粒子表面,以改变其表面晶体结构和物理化学结构,使分子晶格发生位移,增强其与表面改性剂的反应活性。机械化学改性对于大颗粒的CaCO3比较有效,若再配合其他改性方法则能更有效地改进CaCO3的表面性能。 三、干法表面改性工艺 干法表面改性工艺简单,具有配方可灵活掌握以及可以将碳酸钙表面处理与下游工序串联起来的优点。干法改性工艺中除了要有快速的搅拌以使偶联剂快速包覆于每一粒碳酸钙颗粒、适宜的改性温度以

解决纳米粉体的团聚问题的方法及粉体改性剂的作用

解决纳米粉体的团聚问题的方法及粉体改性剂的作用纳米材料具有独特的力学、光、热、电、磁、吸附、气敏等性质,在传统材料中加入纳米粉体将大大改善其性能或带来意想不到的性质。但是在实际应用过程中,由于纳米粒子粒径小,表面活性高,使其易发生团聚而形成尺寸较大的团聚体,严重地阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制。 纳米粉体团聚现象 目前市场上很多纳米碳酸钙产品表征出来发现既含纳米级颗粒又含微米级颗粒,不能实现真正的纳米标准(1-100nm),主要原因就是粉体团聚现象严重,纳米级颗粒又团聚成了大颗粒。

1、纳米粉体为什么会团聚? 所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象,一般分为软团聚和硬团聚两种。 纳米粉体的团聚与分散性取决于其形态和表面结构等。而纳米粉体的形态和表面结构又与其内部结构、杂质、表面吸附和化学反应、制备工艺、环境状态等诸因素有关,因而导致了纳米粉体团聚与分散机制的复杂性和多样性。2、如何解决纳米粉体的团聚问题? 解决纳米粉体的团聚问题,需要采用一定的手段将纳米粉体均匀分散开。纳米粉体的分散方法主要有超声波分散、机械力分散和化学法分散。目前应用最为广泛的是化学分散,即表面改性。 表面改性是指通过采用表面添加剂的方法,使粒子表面发生化学反应和物理作用,从而改变粒子表面状态,如表面原子层结构和官能团、表面疏水性、电性、化学吸附和反应特性等。通过表面改性,可提高粉体的分散性、耐久性、耐候性,提高表面活性,从而使粒子表面产生新的物理、化学、光学特性,适用不同的应用要求,拓宽其应用领域,并显著提高材料的附加值。 纳米粉体表面改性的方法很多,主要有包覆处理改性、沉淀反应改性、表面化学改性、机械化学改性、高能处理改性、胶囊化改性、微乳化改性等。 (1)包覆处理改性 包理处理改性也称涂覆和涂层,是利用无机物或有机物,主要表面活性剂,水溶性或油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等粉体表面进行包覆以达到改性的方法,如包括利用吸附、附着及简单化学反应或沉淀现象进行包膜。 (2)沉淀反应改性 利用化学反应并将其生成物沉淀在被改性粉体的表面,使形成一层或多层“改性层”的方法,以改变纳米粉体材

重质碳酸钙分析报告

重质碳酸钙分析报告

目录重质碳酸钙简述 1、定义 2、理化性质 3、生产方法 4、颗粒形状 5、应用领域 重质碳酸钙的用途 1、燃煤发电厂行业用重钙粉 2、橡胶行业用重钙粉 3、塑料行业用重钙粉 4、油漆行业用重钙粉 5、水性涂料行业用重钙粉 6、造纸行业用重钙粉 7、饲料、化肥行业用重钙粉 8、建筑行业(干粉砂浆、混凝土)用重钙粉 9、防火天花板行业重钙粉 10、人造大理石行业用重钙粉 11、地板钻行业用重钙粉 碳酸钙的生产技术 1、重质碳酸钙的生产工艺 1)、干法生产工艺流程: 2)、湿法生产工艺流程: 2、轻质碳酸钙制备技术 3、碳酸钙干燥技术 4、气流粉碎机的发展方向 重质碳酸钙行业发展现状 1、我国碳酸钙资源分布 (1)广东省连州市 (2)安徽省池州市 (3)浙江省衢州市 (4)广西省贺州市 2、碳酸钙市场需求状况及前景分析

重质碳酸钙简述 1、定义 重质碳酸钙性质,白色粉末,无色、无味。在空气中稳定。几乎不溶于水,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热到898℃开始分解为氧化钙和二氧化碳。重质碳酸钙,简称重钙,是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料,具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。碳酸钙(Calcium Carbonate) 是一种重要的、用途广泛的无机盐。重质碳酸钙( Heavy Calcium Carbonate) 又称研磨碳酸钙( Ground Calcium Carbonate,简称GCC美国称Kotamite) ,是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/ g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g) 小,因此被称为重质碳酸钙。 2、理化性质 碳酸钙的化学式为caco3 ,其结晶体主要有复三方偏三面晶类的方解石和斜方晶类的文石,在常温常压下,方解石是稳定型,文石是准稳定型,目前主要以方解石为主。在常压下,方解石加热到898 ℃、文石加热到825 ℃,将分解为氧化钙和二氧化碳;碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25 ℃) 下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029 、溶解度为0. 0014 ,碳酸钙水溶液的pH 值为9. 5~10. 2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8. 0~8. 6 。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2. 7~2. 9 。莫氏硬度方解石为3 ,文石为3. 5~4 。方解石具有三组菱面体完全解理,文石亦具有解理。重质碳酸钙的沉降体积:1. 2~1. 9ml/ g,比表面积为1m2/g 左右;重质碳酸钙由于颗粒大、表面光洁、比表面积小,因此吸油值较低,为48ml/ 100g 左右。 3、生产方法 重质碳酸钙的生产工艺流程有两种。干法生产工艺流程:首先手选从采石场运来的方解石、石灰石、白垩、贝壳等,以除去脉石;然后用破碎机对石灰石进行粗破碎,再用雷蒙(摆式) 磨粉碎得到细石灰石粉,最后用分级机对磨粉进行分级,符合粒度要求的粉末作为产品包装入库,否则返回磨粉机再次磨粉。 4、颗粒形状 重质碳酸钙的形状都是不规则的,其颗粒大小差异较大,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙,粒径分布较宽,粒径较大,平均粒径一般为1~10μm。重质碳酸钙按其原始平均粒径( d) 分为:粗磨碳酸钙( > 3μm) 、细磨碳酸钙(1~3μm) 、超细碳酸钙(0. 5~1μm重质碳酸钙的粉体特点:a. 颗粒形状不规则;b.粒径分布

浅谈偶联剂在改性碳酸钙的发展趋势

浅谈偶联剂在改性碳酸钙的发展趋势 1 碳酸钙在塑料中的重要作用 我国已成为塑料制品生产和消费的大国,2006年塑料制品的产量已超过4000万吨,稳居世界第二位,而且二十多年来始终保持两位数的年增长率。 可以预见随着国内消费需求增长和作为世界性制造基地向国际市场供应的出 口数量增加,今后相当长的时期,我国塑料制品的年产量还将持续快速增长。 在塑料加工过程中除合成树脂做为基础原料外,科学地、正确地、合理 地使用各种添加剂和助剂是无可非议的,其中无机矿物粉体材料是最重要的 添加剂之一。正如大家所知道的,在塑料中添加无机矿物粉体材料可以起到 降低原材料成本、提高性能和赋予新的功能的重要作用,近年来又进一步发 现使用无机矿物粉体材料对减轻白色污染、保护,环境的环保功效,在当今 强调实施循环经济,建设资源能源节约型、环境友好型社会的大潮流中,更 凸显无机矿物粉体材料在塑料中应用的重大意义。 并不是所有的塑料材料及制品中都要添加无机矿物粉体材料,也不是都 添加相同的数量,在统计塑料中使用的无机矿物粉体材料数量时,通常按塑 料材料及制品总产量的10%计算,即目前我国塑料加工行业每年使用的无机 粉体材料至少在400万吨以上。碳酸钙(包括重钙和轻钙)是使用最为广泛, 用量最大的无机矿物粉体材料,在所使用的无机矿物粉体材料总量中,碳酸 钙占到70%以上,不仅仅是因为碳酸钙资源丰富、价格低廉,碳酸钙的稳定 性好、色泽单纯、低磨耗、易干燥、易加工、无毒等诸多优点也是得到普遍 大量使用的重要原因。 2 塑料加工企业对所使用的碳酸钙的基本要求 碳酸钙作为塑料常用的粉体材料具有许多其它粉体材料所不具备的优点,如白度高、易表面有机化处理、对加工设备及模具的磨损轻、成型加工流动 性好等,加之资源丰富、价格低廉,成为塑料加工行业首选的无机矿物粉体 材料。依据目前塑料加工企业的思路和经验,在选用碳酸钙时所考虑的因素 构成对碳酸钙的基本要求。 1)价格低廉

重质碳酸钙

重质碳酸钙

100.09重质碳酸钙性质白色粉末,无色、无味。在空气中稳定。几乎不溶于水,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热到898℃开始分解为氧化钙和二氧化碳。重质碳酸钙,简称重钙,是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料,具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/ g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g) 小,因此被称为重质碳酸钙。 理化性质 碳酸钙的化学式为caco3 ,其结晶体主要有复三方偏三面晶类的方解石和斜方晶类的 文石,在常温常压下,方解石是稳定型,文石是准稳定型,目前主要以方解石为主。 在常压下,方解石加热到898 ℃、文石加热到825 ℃,将分解为氧化钙和二氧化碳;碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙

盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25 ℃) 下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029 、溶解度为0. 0014 ,碳酸钙水溶液的pH 值为9. 5~10. 2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8. 0~8. 6 。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为 2. 7~2. 9 。莫氏硬度方解石为3 ,文石为3. 5~4 。方解石具有三组菱面体完全解理,文石亦具有解理。重质碳酸钙的沉降体积:1. 2~1. 9ml/ g,比表面积为1m2/g 左右;重质碳酸钙由于颗粒大、表面光洁、比表面积小,因此吸油值较低,为48ml/ 100g 左右。 颗粒形状 重质碳酸钙的形状都是不规则的,其颗粒大小差异较大,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙,粒径分布较宽,粒径较大,平均粒径一般为1~10μm。重质碳酸钙按其原始平均粒径( d) 分为:粗磨碳酸钙( > 3μm) 、细磨碳酸钙(1~3μm) 、超细碳酸钙(0. 5~1μm重质碳酸钙的粉体特点:a. 颗粒形状不规则;b.粒径分布较宽;c. 粒径较大。

SLG 型连续式粉体表面改性机应用研究

SLG型连续式粉体表面改性机应用研究 郑水林1李 杨2骆剑军3 1.中国矿业大学北京校区,北京 100083; 2.北京工业大学; 3.江阴市启泰非金属工程有限公司 摘 要:在论述粉体表面改性设备应具备的工艺特性的基础上,介绍了新研制开发的SLG型连续式粉体表面改性机的结构、工作原理、性能特点以及在重钙、轻钙、纳米氧化锌、纳米碳酸钙、煅烧高岭土等无机粉体表面改性中的应用。工业应用结果表明,SLG型连续式粉体表面改性机对粉体和表面改性剂具有良好的分散性,能使它们充分和机会均等地接触,对粉体,特别是对超细粉体和无机纳米粉体的表面改性或处理效果较好,且能耗低、无粉尘污染、操作简单、运行平稳。 关键词:粉体 表面改性 改性机 超细粉体 纳米粉体 在现代有机/无机和无机/无机复合材料中,广泛应用各种无机粉体原(材)料。这些粉体原料的分散性及与有机基料或其它无机组份的相容性,对复合材料的性能,尤其是力学性能有重要的影响。而且,随着粉体制备技术向亚微米及纳米尺度推进,解决粉体的团聚问题就成为其应用的关键。此外,随着对粉体材料功能性要求的提高,粒子表面性能的优化和设计也越来越重要。因此,现代粉体材料,尤其是超细和纳米粉体材料的表面改性或表面处理技术,已成为重要和必需的粉体深加工技术之一。 粉体的表面改性或表面处理技术,包括表面改性方法、工艺、表面改性剂及其配方、表面改性设备等。其中在表面改性工艺和改性剂配方确定的情况下,表面改性设备的优劣就成为粉体表面改性或表面处理的关键。性能好的表面改性设备应具备以下基本工艺特性:①对粉体及表面改性剂的分散性好;②粉体与表面改性剂的接触或作用机会均等;③改性温度可调;④单位产品能耗低;⑤无粉尘污染;⑥操作简便、运行平稳。 我国粉体表面改性技术的发展较晚,在2000年之前基本上无专业化的表面改性设备。除湿法改性之外,干法改性大多采用塑料加工行业的高速加热混合机或其它带导热油加热的混合设备。由于不是针对粉体表面改性处理,尤其是不是针对超细和纳米粉体表面改性设计的,这些设备难以满足超细粉体表面改性的要求。在这种背景下,原武汉工业大学北京研究生部与江阴市启泰非金属工程设备有限公司合作研制开发了专门针对超细粉体表面改性或表面

偶联剂在改性碳酸钙填充母料的应用

偶联剂在改性碳酸钙填充母料的应用 碳酸钙是一种极其重要的无机化工产品,广泛应用于塑料、橡胶、涂料、造纸等工业中。近年来,由于各种合成树脂及化工原料的用量不断扩大,能源耗量日趋增多,因此在塑料、橡胶等工业中,人们越来越多地考虑到在高分子合成材料中加入资源丰富、价格低廉的无机填料。在尽可能多地向塑料、橡胶制品中添加无机填料(如碳酸钙) 的同时,要使制品的各项物理机械性能得以保证。普通无机填料,如普通碳酸钙难于满足这些要求,需对其进行改性,以提高其综合性能。随着复合材料工业的迅速发展,碳酸钙已不仅仅是一种填充剂,也是一种重要的改性剂。在塑料制品中填充性能优异的活性碳酸钙,可在降低成本的同时,还能改善制品的硬度、弹性模量、尺寸稳定性和热稳定性。活性碳酸钙是在普通碳酸钙的基础上进行改性而得到的,从而达到在复合材料制品中的填充和改性的双重目的。这些改性包括对碳酸钙的结晶形态、粒子大小、粒度分布及表面性能等方面的改性。碳酸钙的改性主要有两个途径:一是改变粒度,使碳酸钙颗粒微细化或超微细化(包括改变碳酸钙的结晶形态和粒度分布) ,用结晶形态各异的微细或超微细碳酸钙改善其在树脂中的分散性,并以微小的颗粒和大的比表面积,获得在塑料、橡胶等制品中的补强作用[1] ;二是改善碳酸钙的表面性能,使其由无机性向有机性转变,从而增大碳酸钙与有机树脂的相容性,改善制品的加工性能和物理机械性能。第一种改性方法需要对传统的碳酸钙生产工艺的碳化、粉化及脱水干燥技术进行改进,生产工艺复杂,大量生产时,干燥条件难以实现,产品成本较高。第二种方法主要是采用两亲结构分子(具有亲无机基团及亲有机基团结构,包括表面活性剂、长链有机酸、偶联剂) 对碳酸钙进行表面改性,其工艺、设备较为简单,容易实施,近几年来发展起来的偶联剂用来处理不同粒径的碳酸钙,改性效果很好,已越来越多地被应用于塑料、橡胶等复合材料制品的生产中,此乃是扩大碳酸钙填充剂新品种的有效办法。

《粉体材料表面改性》课程教学大纲

《粉体材料表面改性》课程教学大纲 课程代码:050542002 课程英文名称:Surface Modification of powder (A2) 课程总学时:24 讲课:24 实验:0 上机:0 适用专业:粉体科学与工程专业 大纲编写(修订)时间:2017.3 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课,为选修课。本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。通过本课程的学习,不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论,同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。 通过本课程的学习,学生将达到以下要求: 1.掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理; 2.使学生掌握目前工业表面改性典型设备; 3.使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件; 4.掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法; 5. 进一步结合创新创业培养目标,加强学生创新能力的培养,使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握粉体表面改性一般知识,包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。 2.基本理论和方法:掌握粉体表面的物性,粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备;了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。 3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。 (三)实施说明 本课程安排在第七学期学习,共24学时,其中理论讲课24学时。根据教学的需要,有针对性地对教学内容适当增减,各部分学时数可适当调整2学时。 1.教学方法:课堂讲授中重点对基本概念、基本原理和基本方法的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力;积极增加课堂教学的趣味性和互动性,充分调动学生学习的主观能动性;注意培养学生独立进行科学研究的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2.教学手段:本课程属于专业课,涉及到许多物粉体表面改性的设备,因此在教学中采用ppt与课堂讲授相结合的教学手段,培养学生浓厚的学习兴趣,确保在有限的学时内,高质量地完成课程教学任务。 (四)对先修课的要求

中国碳酸钙资源概况及其地理分布澳达粉体表面改性剂

中国碳酸钙资源概况及其地理分布 中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外,在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8万KM2(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4~1/3。为了满足环境保护、生态平衡,防止水土流失,风景旅游等方面的需要,特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实,可供水泥石灰岩的开采量还将减少。全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000~8000万吨为中型、小于4000万吨为小型),共计保有矿石储量542亿吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区,其中陕西省保有储量49亿吨,为全国之冠;其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省,各保有储量34~30亿吨;山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30~20亿吨;黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20~10亿吨;北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5~2亿吨。 一、澳达粉体表面改性剂技术指标 1、外观:无色透明液体; 2、粘度:12 ±2mPa.S (25℃);

3、PH值:6-7; 4、比重:1.11±0.01g/ml; 5、溶解性:与水以任意比例混溶。 二、澳达粉体表面改性剂适用范围 本品适用于各种无机粉体,如轻钙、重钙、硫酸钙、炭黑、滑石粉、白炭黑、硫酸钡、晶须钙、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化铈、云母粉、二氧化硅、纳米碳管、氮化硼、碳化硼、二氧化硼、颜料、复合粉等。 三、澳达粉体表面改性剂性能特点: 1、本品是较低分子量的聚合物, 集助磨、改性、润滑、偶联、分散等功能于一体,每 个分子有多个极性基团,它在无机粉体表面的吸附是部分极性基团朝无机粉体表面,另一部分则朝溶液,并通过分子间力或氢键与溶液产生缔合,从而形成立体屏障防止颗粒间接触聚集,起到粒子间分散作用。 2、本品具有优良的活化改性,助磨分散,偶联作用,能大幅度降低粉体吸油量,并使粉体具有优良的亲水亲油特性,与水性树脂体系相容性更好,降低树脂用量,从而达 到纸张、涂料生产中高填充、低粘度的加工要求。 3、经本品处理后的重质粉体填料,白度保持好,润湿分散性佳,完全能达到造纸,涂料等行业降低水性树脂用量,降低成本的要求;在造纸、涂布方面,用改性粉体具有 比表面积大、表面活性高、强度和硬度高等特点,所以有助于提高涂布纸的质量。改 性粉体用作涂布加工纸的原料,特别是用于高级板纸,可代替部分陶土,有效地提高 纸的白度和不透明性,改进纸的平滑度、柔软度,改善纸张的吸收性能,提高保留率;用于造纸,可增加用量,提高纸张的白度、蔽光性、吸油性,改善纸张的印刷性能和光学 性能,使纸张更加均匀平整,减小对纸机的磨损,还能增加纸张对油墨、彩色颜料的附着力,使印刷品鲜艳、逼真、美观。在涂料方面,能让涂料膜白度增加,光泽度高,而遮盖力 却不降低,这一性能使其在涂料工业被大量推广应用。改性粉体作为填料使用,在涂料中起骨架和对底材(钢材,木材)的填平作用,使底层涂料膜沉积性和渗透性增强。改性粉体用作高档轿车底盘PVC漆的功能性填料,可以改变PVC漆的触变性,提高喷漆固化速度 和PVC漆的抗冲击强度。另外,用改性粉体填充涂料可以大大提高其柔韧性、硬度、 流平性、储存稳定性以及光泽度。 4、可使改性粉体填料在树脂乳液液中有持久的分散防沉性,避免出现分层现象。

纳米碳酸钙表面改性研究进展

纳米碳酸钙表面改性研究进展 班级:S1467姓名:学号:201421801014 1前言 纳米碳酸钙是指粒径在1~100nm之间的碳酸钙产品。纳米碳酸钙是一种十分重要的功能性无机填料,被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域。由于碳酸钙粒子的超细化,其晶体结构和表面电子结构发生变化,产生了普通碳酸钙所不具有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,显示了它优越的性能。 在塑料加工过程中添加纳米碳酸钙,不仅可以增加塑料制品的致密性,提高使用强度,而且还可以提高塑料薄膜的透明度、韧性、防水性、抗老化性等性能。在造纸工业中,碳酸钙用作造纸填料白度高,可大大改善纸张的性能,由于替代了价格较高的高岭土,使造纸厂获得明显的经济效益。纳米碳酸钙用在高级油墨、涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。另外,在医药、化妆品等行业纳米碳酸钙也得到广泛应用,从而开辟了更广阔的应用领域[1,2]。 但是在用作橡胶和塑料制品填料时,由于纳米碳酸钙具有粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油和强极性的特点,在有机介质中分散不均匀,与基料结合力较弱,容易造成基料和填料之间的界面缺陷。因此,为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能,必须对纳米碳酸钙进行表面改性[3]。 2改性方法 目前用于表面改性的方法主要有:局部化学反应改性、表面包覆改性、胶囊化改性(微乳液改性)、高能表面改性及机械改性法[4]。 2.1局部化学反应改性 局部化学反应改性方法主要利用纳米碳酸钙表面的官能团与处理剂间进行化学反应来达到改性的目的。局部化学反应改性主要有干法和湿法两种工艺[5]。湿法是将表面改性剂投入到碳酸钙悬浮液中,在一定温度下让表面改性剂和碳酸钙粉末混合均匀,形成表面改性剂包覆碳酸钙粉末的双膜结构,效果较好,但工艺繁杂。水溶性的表面活性剂较适合湿法改性工艺,因为表面活性剂同时具有亲水基团和亲油基团,亲水基团与碳酸钙有亲和性,亲油基团与橡胶有亲和性,当表面活性剂处于碳酸钙和橡胶之间时,二者紧密地结合,这类水溶性表面活性剂主要是高级脂肪酸及其盐[6]。干法则是直接将碳酸钙粉末与表面改性剂直接投入高速捏合机中进行捏合,简单易行,出料后可直接包装,易于运输出料。这种方法得到的碳酸钙粉末表面不太均匀,适用于对碳酸钙粉末要求不高的场合,但处理方法简单易行,因而得到广泛应用。干法较适合于钛酸脂、铝酸脂、磷酸脂等偶联剂[7]。局部化学反应的改性剂主要有偶联剂、无机物、有机物等。 2.2表面包覆改性[8] 表面包覆改性指表面改性剂与纳米碳酸钙表面无化学反应,包覆物与颗粒之间依靠物理方法或范德瓦耳斯力而连接的改性方法。在制备纳米碳酸钙的溶液中加入表面活性剂,纳米碳酸钙生成的同时,表面活性剂包覆在其表面,形成均匀的纳米颗粒。此种方法可有效改善纳米碳酸钙的分散性。 2.3胶囊化改性 胶囊化改性又称微乳液改性,此种方法是在纳米碳酸钙表面包上一层其他物质的膜,使粒子表面的特性发生改变。与表面包覆改性不同的是包覆的膜是均匀的。 2.4高能表面改性 高能表面改性包括高能射线(γ射线、χ射线等)、等离子体处理几种方法[9]。

重质碳酸钙粉对人有害处吗

重质碳酸钙粉对人有害处吗 重质碳酸钙是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。重质碳酸钙粉是物理变化,天然石粉。由此可以看出其生产过程完全是物理变化,对人是无害的。 重质碳酸钙粉作为工业重要的无机非金属工业原料,被广泛应用于造纸、塑料、涂料、电线电缆等行业,由于产品本身附加值较低,不能像钛白粉,稀土等高大上的粉体备受媒体关注。同样作为工业原料,二者待遇千差万别。但碳酸钙粉体对整个工业的贡献,绝对不能忽视,它几乎无处不在,我们的电脑外壳,墙壁涂料,塑料家具,夸张点讲,我们被围在碳酸钙材料组成的空间中。 据上海欧米亚企业管理相关专家介绍:重质碳酸钙按平均粒径可分为5个粒度等级:微粒(>5微米),微粉(1到5微米),微细(0.1到1微米),超细(0.02到0.1微米)以及超微细(≤0.02微米)。纳米重质碳酸钙资料是指颗粒尺寸大小在1到100nm的超细粉末重质碳酸钙。 对于纳米重质碳酸钙只要控制纳米重质碳酸钙中铅、滑石粉、砷等对人和动物有害元素的含量,它对与人们的健康还是没有威胁的。纳米重质碳酸钙可以作为一种钙源增加剂用于保健品与饲料工业,具有质优价廉、易于吸收等个性,当今已经在奶粉等方面举行应用研究,潜力较大。 纳米滑石粉价格重质碳酸钙因其纯度高、白度好、粒滑石粉厂家度细,在日化产品中可以替代钛白粉作填料。在陶瓷行业里一般也主要用作填料。 市场研究表明重钙细粉用于人造石、人造地砖、天然橡胶、合成橡胶、涂料、塑料、复合新型钙塑料、电缆、造纸、牙膏、化妆品、玻璃、医药、油漆、油墨、电缆、电力绝缘、食品、纺织、饲料、粘结剂、密封剂、沥青、建材、油毡建筑用品、防火天花板和日用化工等产品中作填充料。 不仅可以降低各行业的产品成本,还可提高相关产品的作用和性能,起到增加产品的体积,是用途最为广范的无机填充母料之一。

非金属矿物粉体表面改性技术探讨

非金属矿物粉体表面改性技术探讨 发表时间:2018-07-26T10:08:10.707Z 来源:《基层建设》2018年第15期作者:张仕奇张君杰张扬[导读] 摘要:表面改性是进行非金属矿物材料性能优化的关键技术,本文对非金属矿物分体表面改性的方法和表面改性工艺进行了分析。 内蒙古科技大学内蒙古自治区包头市昆都仑区 014010 摘要:表面改性是进行非金属矿物材料性能优化的关键技术,本文对非金属矿物分体表面改性的方法和表面改性工艺进行了分析。 关键词:非金属矿物;表面改性;技术 随着新型复合材料的兴起,非金属矿物表面改性技术也得到了快速的发展,表面改性是非金属矿物材料必须的加工技术,通过表面改性能够使材料的性能和应用价值得到极大的提升。 1 表面改性方法 表面改性的方法很多,能够改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法,如表面物理涂覆、化学包覆、无机沉淀包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等可称为表面改性方法。目前工业上非金属矿物粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、沉淀反应改性法和机械化学改性法及复合法。 (1)表面化学包覆改性法:是目前最常用的非金属矿物粉体表面改性方法,这是一种利用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反应对颗粒表面进行改性的方法。所用表面改性剂主要有偶联剂(硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸酯、有机络合物、磷酸酯等)、表面活性剂(高级脂肪酸及其盐、高级胺盐、非离子型表面活性剂、有机硅油或硅树脂等)、有机低聚物及不饱和有机酸等。改性工艺可分为干法和湿法两种。 (2)沉淀反应法:是利用化学沉淀反应将表面改性物沉淀包覆在被改性颗粒表面,是一种“无机/无机包覆”或“无机纳米/微米粉体包覆”的粉体表面改性方法。粉体表面包覆纳米Ti02、ZnO、CaC03等无机物的改性,就是通过沉淀反应实现的,如云母粉表面包覆TiO2制备珠光云母颜料、钛白粉表面包覆Si02和A1203。 (3)机械力化学改性法:是利用超细粉碎过程及其他强烈机械力作用有目的地激活颗粒表面,使其结构复杂或无定形化,增强它与有机物或其他无机物的反应活性。机械化学作用可以增强颗粒表面的活性点和活性基团,增强其与有机基质或有机表面改性剂的使用。以机械力化学原理为基础发展起来的机械融合技术,是一种对无机颗粒进行复合处理或表面改性,如表面复合、包覆、分散的方法。 (4)化学插层改性法:是指利用层状结构的粉体颗粒晶体层之间结合力较弱(如分子键或范德华键)或存在可交换阳离子等特性,通过化学反应或离子交换反应改变粉体的性质的改性方法。因此,用于插层改性的粉体一般来说具有层状或似层状晶体结构,如蒙脱土、高岭土等层状结构的硅酸盐矿物或粘土矿物以及石墨等。用于插层改性的改性剂大多为有机物,也有无机物。 (5)复合改性法:是指综合采用多种方法(物理、化学和机械等)改变颗粒的表面性质以满足应用的需要的改性方法。目前应用得复合改性方法主要有物理涂覆/化学包覆、机械力化学/化学包覆、无机沉淀反应/化学包覆等。 2 表面改性工艺 表面改性工艺依表面改性的方法、设备和粉体制备方法而异。目前工业上应用的表面改性工艺丰要有干法工艺、湿法工艺、复合工艺三大类。干法工艺根据作业方式的不同又可以分为间歇式和连续式;湿法工艺又可分有机改性工艺和无机改性工艺;复合工艺又可分为物理涂覆/化学包覆、机械力化学/化学包覆、无机沉淀反应/化学包覆工艺等。 (1)干法工艺:是一种应用最为广泛的非金属矿物粉体表面改性工艺。目前对于非金属矿物填料和颜料,如重质碳酸钙和轻质碳酸钙、高岭土与煅烧高岭土、滑石、硅灰石、硅微粉、玻璃微珠、氢氧化铝和轻氧化镁、陶土、陶瓷颜料等,大多采用干法表面改性工艺。原因是干法工艺简单,作业灵活、投资较省以及改性剂适用性好等特点。其中,间歇式干法工艺的特点是可以在较大范围内灵活调节表面改性的时间(即停留时间),但颗粒表面改性剂难以包覆均匀,单位产品药剂耗量较多,生产效率较低,劳动强度大,有粉尘污染,难以适应大规模工业化生产,一般应用于小规模生产。连续式改性工艺的特点是粉体与表面改性剂的分散较好,颗粒表面包覆较均匀,单位产品改性剂耗量较少,劳动强度小,生产效率高,适用于大规模工业化生产。连续式干法表面改性工艺常常置于干法粉体制备工艺之后,大批量连续生产各种非金属矿物活性粉体,特别是用于塑料、橡胶、胶粘剂等高聚物基复合材料的无机填料和颜料。 (2)湿法表面有机改性工艺:与干法工艺相比具有表面改性剂分散好、表面包覆均匀等特点,但需要后续脱水(过滤和干燥)作业。一般用于可水溶或可水解的有机表面改性剂以及前段为湿法制粉(包括湿法机械超细粉碎和化学制粉)工艺而后段又需要干燥的场合,如轻质碳酸钙(特别是纳米碳酸钙)、湿法细磨重质碳酸钙、超细氢氧化铝与氢氧化镁、超细二氧化硅等的表面改性,这是因为化学反应后生成的浆料即使不进行湿法表面改性也要进行过滤和干燥,在过滤和干燥之前进行表面改性,还可使物料干燥后不形成硬团聚,改善其分散性。无机沉淀包覆改性也是一种湿法改性工艺。它包括制浆、水解、沉淀反应和后续洗涤,脱水、煅烧或焙烧等工序或过程。 (3)机械力化学/化学包覆复合改性工艺:是在机械力作用或细磨、超细磨过程中添加表面改性剂,在粉体粒度减小的同时对颗粒进行表面化学包覆改性的工艺。这种复合表面改性工艺的特点是可以简化工艺,某些表面改性剂还具有一定程度的助磨作用,可在一定程度上提高粉碎效率。不足之处是温度不好控制;此外,由于改性过程中颗粒不断被粉碎,产生新的表面,颗粒包覆难以均匀,要设计好表面改性剂的添加方式才能确保均匀包覆和较高的包覆率;此外,如果粉碎设备的散热不好,强烈机械力作用过程中局部的过高温升可能使部分表面改性剂分解或分子结构被破坏。 (4)无机沉淀反应/化学包覆复合改性工艺:是在沉淀反应改性之后再进行表面化学包覆改性,实质上是一种无机/有机复合改性工艺。这种复合改性工艺已广泛用于复合钛白粉表面改性,即在沉淀包覆SiO2或A1203薄膜的基础上,再用钛酸酯、硅烷及其他有机表面改性剂对Ti02/Si02或A1203复合颗粒进行表面有机包覆改性。 (5)物理涂覆/化学包覆复合改性工艺:是一种物理涂覆的方式,在进行金属镀膜或者覆膜之后,在通过有机化学进行改性的工艺。 参考文献: [1] 刘伯元.中国粉体表面改性(塑料填充改性)的最新进展[C]// 中国建筑材料及非金属矿物加工与检测技术交流大会.建筑材料工业技术情报研究所,2009. [2] 郑水林.粉体表面改性工艺设备及其选择[C]// 中国白色工业矿物技术与市场交流大会.2009.

重质碳酸钙活化的研究_何力

第25卷第3期 武汉纺织大学学报 V ol.25 No.3 2012年06月J O U R N A L O F W U H A N T E X T I L E U N I V E R S I T Y J u n.2012 重质碳酸钙活化的研究 何 力,吴紫维,钱晶晶,陈益人* (武汉纺织大学 纺织科学与工程学院,湖北 武汉 430073) 摘 要:采用硬脂酸对1500目重质碳酸钙进行湿法活化,利用正交实验研究了硬脂酸加入量、反应温度和反应时 间对活化效果的影响。测定了改性前后重质碳酸钙活化度,并用红外光谱进行表征。 关键词:重质碳酸钙;硬脂酸;活化 中图分类号:TQ132.3+2文献标识码:A文章编号:1009-5160(2012)03-0034-03 由于重质碳酸钙粉具有一系列优越的物化性质(尤其是物理性质),诸如易分散性、表面亲水性、光泽度和白度、硬度低、填充量大等,因而是重要的化工原料,其应用领域包括造纸、塑料、橡胶、电缆、油漆和涂料、粘结剂、密封剂、日化、医药、饲料以及复合新型钙塑材料等。由于重钙的工业性能好、来源广、价格低,其新的应用领域不断出现[1]。 但碳酸钙填充于各种聚合物中,存在明显的缺点:一是表面亲水疏油,在聚合物内部分散性差;二是碳酸钙和高聚物本体结合力差,仅能起增容作用,当使用高比例碳酸钙填充时,会导致聚合物材料性能急剧下降,以致于制品难以被加工和使用[2]。为了改善重质碳酸钙与聚合物的相容性和分散性,增强其亲和力,必须采用不同的表面改性剂和处理方法对碳酸钙进行表面改性。目前碳酸钙表面改性的方法有:表面化学反应改性、偶联剂改性、机械化学改性、表面接枝改性、表面包覆改性等[3]。 硬脂酸是一种成本低廉的有机酸,其分子结构中具有类似偶联剂的亲水疏油的基团[4]。所以,本文采用硬脂酸,应用湿法表面改性处理方法对1500目重质碳酸钙进行活化,将活化度作为评价重质碳酸钙改性效果的指标,考察在常压条件下,通过改变添加表面改性剂用量、活化时间和活化温度观察对重质碳酸钙的改性效果,研究改性剂用量、改性温度和改性时间等因素对改性效果的影响,进而为重质碳酸钙的应用提供依据。 1 实验部分 1.1 原料和仪器 实验试剂及仪器见表1。 表1 实验试剂及仪器 原料及仪器名称 规格及型号 生产单位 硬脂酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 重质碳酸钙 1500目 自购 烘箱 DHG90A系列 上海索谱仪器有限公司 电子天平 BS 124 S Sartorius 循环水式多用真空泵 SHB-ⅢA 郑州成城科工贸易有限公司 实验室超纯水机 QYFX-10A 重庆前沿水处理设备有限公司 集热式恒温磁力搅拌器 DF-101S 武汉科尔仪器设备有限公司 1.2 重质碳酸钙的活化 取一定量1500目重质碳酸钙粉末,加入适量的三级水,将悬浮液倒入三口烧瓶中,用集热式恒温磁力搅拌器进行加热,控制一定的温度,预热一段时间后,边搅拌边加入一定量的硬脂酸,反应一定时间后________________________________ *通讯作者:陈益人(1964-),女,教授,研究方向:纺织品设计及检验.

无机分体表面改性方法综述

无机粉体表面改性方法综述 唐亚峰 (南华大学化学化工学院无机非金属材料系湖南衡阳) 摘要:表面改性是无机粉体的主要加工技术之一,表面改性对提高无机粉体的应用性能起着关键的作用。改性后的无机粉体分散性提高,同时也改善了粉体和有机高聚物的相容性。本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型改性方法,并对无机粉体表面改性方法进行展望。 关键词:无机粉体;表面改性;改性方法;新型方法; 前言 无机粉体具有很高的应用性能和应用价值,添加到聚合物材料当中不仅能降低其生产成本,还提高了复合材料的力学性能和综合性能,甚至赋予其绝缘、阻燃等特殊的物理化学性质。 无机粉体一般为微米或纳米级颗粒,由于其粒径小、比表面积大、表面能高,容易发生团聚,难以在复合材料中均匀分散,影响添加效果。无机粉体的表面性质和聚合物有机体系相差甚远,这也使得无机粉体不能很好的分散到材料中。因此,当无机粉体添加到高聚物复合材料时,首先要对无机粉体进行表面改性,使其粒子表面有机化,改善其亲油性和与基体的相容性,增强界面结合能力,从而发挥无机粉体的功能[1]。 本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型的改性的方法,并分析了这些方法各自的优缺点。最后对无机粉体表面改性方法进行了展望。 1 无机粉体表面改性的机理 由于无机矿物材料是极性或强极性的亲水矿物,而有机高聚物基质具有非极性的疏水表面,彼此相容性差,通常无机矿物材料难以在有机基体中均匀分散,因此如果过多地或者直接将无机矿物材料填充到有机基体中,容易导致复合材料的某些力学性能下降甚至出现脆化等问题。无机粉体表面改性是利用粉体表面的活性基团或电性与某些带有两性基团的小分子或高分子化合物( 表面改性剂) 进行复合改性,使其表面性质由疏水性变为亲水性或由亲水性变为疏水性,从而改善粉体粒子表面的浸润性,增强粉体粒子在介质中的界面相容性,使粒子容易分散在水中或有机化合物中。粉体表面改性是材料制备工程的重要手段,也是新材

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