1、粉體表面改性概念
粉體表面改性，是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對(duì)粉體材料表面或界面進(jìn)行處理，有目的地改變粉體材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)，如表面能、表面潤(rùn)濕性、電性、吸附和反應(yīng)特性、表面結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)等等，以滿足現(xiàn)代新材料，新工藝和新技術(shù)發(fā)展的需要。
2、表面改性的目的
（1）改善粉體顆粒的分散性、穩(wěn)定性和相容性。
（2）提高粉體顆粒的化學(xué)穩(wěn)定性，如耐藥性、耐光性、耐候性等。
（3）改變粉體的物理性質(zhì)，如光學(xué)效應(yīng)、機(jī)械強(qiáng)度等。
（4）出于環(huán)保和安全生產(chǎn)目的。
3、粉體表面改性方法
（1）物理涂覆
利用高聚物或樹(shù)脂等表面改性劑對(duì)粉體表面進(jìn)行物理處理而達(dá)到表面改性的工藝方法。是一種對(duì)粉體表面進(jìn)行簡(jiǎn)單改性的工藝。
主要影響因素：顆粒的粒度、形狀、比表面積、孔隙率、涂敷劑的種類、用量、用法、涂敷處理工藝等。實(shí)驗(yàn)表明，無(wú)孔隙的高密度球形顆粒的涂敷效果最好。
（2）化學(xué)包覆
利用改性劑吸附或化學(xué)反應(yīng)使顆粒表面改性的方法。除利用表面官能團(tuán)改性外，還包括利用游離基反應(yīng)、溶膠吸附等。
影響因素：①粉體的表面性質(zhì)；②表面改性劑的配方；③表面改性工藝；④表面改性設(shè)備等。
（3）沉淀包膜
利用沉淀反應(yīng)，在顆粒表面形成一層或多層“包膜”，以達(dá)到改善粉體表面性質(zhì)，如光澤、著色力、遮蓋力、保色性、耐候性、電、磁、熱性和體相性質(zhì)等目的。
一般采用濕法工藝。影響因素主要有漿液的pH、濃度、反應(yīng)溫度和時(shí)間，顆粒粒度、形狀及后續(xù)處理工序(洗滌、脫水、干燥或焙燒)等。其中pH及溫度、濃度因直接影響無(wú)機(jī)改性劑在溶液中的水解產(chǎn)物，是最重要的影響因素之一。
（4）機(jī)械力化學(xué)
利用超細(xì)粉碎及其它強(qiáng)烈機(jī)械作用對(duì)粉體表面進(jìn)行激活，在一定程度上改變顆粒表面的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)吸附和反應(yīng)活性(增加表面活性點(diǎn)或活性基團(tuán))等。
激活設(shè)備：各種類型的球磨機(jī)、氣流磨及高速機(jī)械沖擊式磨機(jī)等。
主要影響因素：設(shè)備類型、作用方式、作用環(huán)境(干、濕、添加劑)、作用時(shí)間以及粉體的粒度和比表面積等。
（5）高能改性及其他方法
高能改性：利用紫外線、紅外線、電暈放電和等離子體照射等方法進(jìn)行表面處理，將這些方法與前述各種改性方法并用，效果更好。還有酸堿處理、化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理沉積（PVD）等。
（6）復(fù)合改性
采用兩種以上方法對(duì)粉體進(jìn)行表面處理的工藝方法，如機(jī)械化學(xué)與化學(xué)包覆的復(fù)合、沉淀反應(yīng)與化學(xué)包覆的復(fù)合，高能輻射與表面包覆的復(fù)合等等。
機(jī)械化學(xué)與表面包覆處理是在粉碎過(guò)程中添加表面改性劑，使顆粒在粒度減小過(guò)程中達(dá)到表面有機(jī)化學(xué)包覆改性。沉淀反應(yīng)與表面包覆處理是在沉淀包膜改性之后再進(jìn)行表面化學(xué)包覆。
4、粉體改性劑的定義和作用機(jī)理
定義：粉體改性劑就是用于改變粉體表面性質(zhì)并改善粉體應(yīng)用性能的化學(xué)物質(zhì)。
作用機(jī)理：表面改性劑通常由親基體組分和疏基體組分組成，兩者隨本體聚合物對(duì)改性劑表面改性要求的不同而改變。當(dāng)需要提高基體聚合物的表面能時(shí)，親基體的端基為疏水基團(tuán)，疏基體的端基為親水基團(tuán)；當(dāng)需要降低基體聚合物的表面能時(shí)，親基體的端基為親水基團(tuán)，疏基體的端基為疏水基團(tuán)。由于大多數(shù)聚合物是非相容性的，因此，我們可以利用這一點(diǎn)，使設(shè)計(jì)合成的表面改性劑的親基體組分與被改性聚合物基體能很好相容，疏基體組分與基體之間相容性較差，從而導(dǎo)致表面改性劑的疏基體組分向表面遷移擴(kuò)散，以達(dá)到提高或降低表面能的目的。
5、改性劑的分類
改性劑主要分為：有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類。
（1）常用的有機(jī)表面改性劑：偶聯(lián)劑、表面活性劑、有機(jī)低聚物、不飽和有機(jī)酸、有機(jī)硅、水溶性高分子、超分散劑等。
（2）無(wú)機(jī)表面改性劑：金屬氧化物及其鹽等。
6、粉體表面改性技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
（1）有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料(塑料、橡膠等）:改善無(wú)機(jī)填料（包括增量無(wú)機(jī)填料和功能性無(wú)機(jī)填料）與有機(jī)（高聚物）基料的相容性，提高其分散性及復(fù)合材料的綜合性能。
（2）油漆、涂料:提高涂料、油漆中顏料的分散性并改善涂料的光澤、著色力、遮蓋力和耐候性、耐熱性、保光性、保色性等。
（3）無(wú)機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料:提高無(wú)機(jī)組分，特別是小比例無(wú)機(jī)組分在大比例無(wú)機(jī)組分中的分散性，如陶瓷顏料和多相陶瓷材料。
（4）吸附與催化材料;提高吸附與催化材料的選擇性、活性和機(jī)械強(qiáng)度。
（5）健康與環(huán)境保護(hù)（硅藻土）:例如，提高硅藻土對(duì)苯酚等有機(jī)污染物和一些重金屬的吸附作用等。
（6）超細(xì)和納米粉體制備中的抗團(tuán)聚:超細(xì)和納米粉體在制備過(guò)程中會(huì)發(fā)生團(tuán)聚作用，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行表面改性改善其分散性，從而起到抗團(tuán)聚的作用。
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