高岭土8大表面改性方法，你知道几个
表面改性是高岭土非常重要的深加工改性方法之一是指根据应用的需要对高岭土表面进行物理化学或机械方法处理以达到提高高岭土的白度亮度表面活性或改善与聚合物相容性等目的
高岭土表面改性的基础是Si-O键和Al-O,OH键等活性基团特点是即使采用化学反应的方法也只改变矿物界面层次的组分不改变内部晶体结构及物化性质目前主要有以下几种方法
1煅烧改性
煅烧改性是指高温煅烧高岭土其目的就是将高岭土表面的部分或者全部的羟基脱除获得特殊的表面性质
煅烧后的高岭土具有白度高密度小比表面积增大吸油性增加热稳定性高和绝缘性等特点适宜用于涂料油漆电缆等的填料
高岭土煅烧时应注意温度的选择在较低温度煅烧高岭土的活性较大在较高温度煅烧可形成铝尖晶石并在一定温度下会有莫来石产生此时高岭土的活性较小不能满足部分高分子材料制品的需求
因此在应用于不同的制品中时应选择不同的煅烧温度例如填充电缆胶料时高岭土表面应具有较大的表面活性就需要在低温下煅烧高岭土当用作涂料的填料时煅烧温度可以偏高用于替代部分颜料但温度不能过高以免产生莫来石化
2表面包覆法改性
表面包覆法通过物理吸附或化学吸附等方法在高岭土表面包覆一层有机物达到改性的目的
常用的改性剂为硬脂酸三甲基丙烯酸甘油脂三甲氧基丙烷三缩水甘油醚低分子聚乙烯蜡等
此法优点是高岭土改性后可以使材料结构的稳定性及催化剂活性增强粉末的聚集程度减弱分散性及流动性得到改善
3表面反应法改性
表面反应法是指改性剂与高岭主表面的活性基团（-AlAl-OH-Si-O-Al-和-SiAl-O）发生化学反应引入疏水或者带有活性的疏水基团从而引起表面性质发生改变既降低了表面能又改善了高岭土的疏水性和反应性
改性剂可以直接改性高岭土也可以在其表面先反应生成离子再通过离子交换的方式最终达到改性目的此法重要手段有酯化卤化胺化等
可根据需要选择不同的改性条件以达到不同的改性目的在制造精细化专用化产品方面这种方法具有很大的优势是高岭土深加工的一个主要方面
4偶联剂改性
偶联剂改性法是对高岭土表面化学改性常用的方法将高岭土表面通过化学法接枝有机偶联剂从而改变高岭土表面性质由亲水变为亲油降低表面能当填充到高分子材料中改善与高分子材料的相容性目前常见的偶联剂主要包括硅烷类钛酸酯类铝酸酯类锆铝酸盐类等
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偶联剂是具有两性结构有机分子主要官能团包括亲水的极性基团和亲油的有机长链亲水的极性基团能与高岭土表面发生化学反应连接到其表面而亲油的有机长链能与高分子链相互缠结或者亲油长链带着活性基团能与高分子反应形成化学键改善高岭土与高分子的相容性提升高分子材料的性能
用偶联剂处理高岭土可有效抑制其与高聚物的相分离可增大填充量节约成本同时可保持较好的分散性从而改善了聚合物基体的综合性能特别是冲击强度抗张强度柔韧性和挠曲强度等
偶联剂处理通常有湿法处理和干法处理两种处理方法
湿法处理是将高岭土粉料浸入溶有偶联剂的溶液中在一定温度下作用然后使溶剂与高岭土粉分离再将粉料进行干燥处理相比于干法处理湿法具有粉料与偶联剂混合均匀的优点但湿法处理加工工艺较复杂溶剂损失大成本高干法处理是将高岭土微粉投放入高速搅拌混合器中在一定的温度下搅拌烘干将溶有偶联剂的溶剂和助剂缓慢加入经一定时间的搅拌处理后就可制得表面改性的高岭土填料由于改性剂的用量通常只有粉体用量的1%～5%用量很少因此想使改性剂与粉体用干法处理时混合包覆的很好必须对设备和操作过程充分注意力求尽可能达到湿法的处理效果
5插层法改性
插层改性方法是利用层状结构粉体颗粒晶体层间较弱的结合力或者层间含有可交换的阳离子等特性采用化学反应或离子交换等方法改变粉体的层间和界面性质
高岭土不可进行阳离子交换但高岭土层间存在易形成氢键的-OH和Si-O键层间距较小只允许部分极性小分子（如HC-ONH2CH3CONH2等）通过可以将这些极性小分子插入高岭土层间并破坏其氢键撑大层间距使层间的亲水性变为疏水性有利于其它有机物大分子通过置换过程进入使得高岭土以纳米尺度的剥离状态分散到各种基体中
6机械力化学法改性
机械力化学改性法实质上是借助机械能激活颗粒和表面改性剂发生作用达到将机械能转化为化学能的目的可通过强机械力搅拌冲击研磨等方法实现
此法在粉体的复合方面也做出了重要贡献可以借助机械外力使粉体颗粒表面包覆上一层更细或具有功能性的粉体颗粒上述表面包覆改性为化学沉淀而此法为机械化学作用机械力化学改性法采用不同的机器以及改性工艺则粉体的改性效果也不同
7凝聚共沉法
王芳等以浓缩天然胶乳为主体材料改性高岭土作为填料通过凝聚共沉法制备改性高岭土/NR复合材料探索影响材料物理机械性能的因素同时用扫面电镜观察拉伸断面的形貌并对其进行分析
结果表明制备的复合材料物理性能良好且在拉伸过程中无应力发白现象乳酸钾溶液质量分数是5%改性温度为80℃时所制备的改性高岭土用量为40phr的情况下制得的改性高岭土/NR复合材料具有最佳的物理机械性能
8酸碱处理
酸碱处理也是一种表面辅助处理方法通过酸碱处理可以改善粉体表面（或界面）的吸附和反应活性
霍智辉等通过甜菜碱改性高岭土悬浮液与天然胶乳混合用凝聚共沉法制备甜菜碱改性高岭土/NR复合材料探讨甜菜碱溶液的质量分数碱金属离子种类高岭土用量等因素对复合材料的物理性能的影响结果表明高岭土经甜菜碱改性后对硫化胶的补强作用明显硫化胶拉伸试样断面的扫面电镜图上出现明显的丝网形貌分析透射电镜表明甜菜碱改性高岭土粒子与天然橡胶基体之间紧密结合界面比较模糊
除了上述方法外高岭土表面改性方法还有表面接枝粒子表面离子交换等离子体改性辐照改性化学气相沉积（CVD）和物理沉积（CVD）等方法
原标题高岭土8大表面改性方法你铁定用得着
