高嶺土的表面改性方法和工藝流程

時間：2014-05-08 09:50:19

作者：世邦機器

表面改性

高嶺土表面改性是指根據(jù)應用的需要，用物理的、化學的或機械的方法對高嶺土粉體表面進行處理以改變其表面的理化性質(zhì)。改性的主要目的是提高其白度、亮度、表面化學活性及與聚合物的相容性等，使其滿足現(xiàn)代新材料、新工藝和新技術(shù)的需要。目前高嶺土的表面改性方法主要有以下幾種。

表面改性方法

(1)表面反應法表面反應法是指改性劑通過與高嶺土表面的活性基團(主要是-OH)發(fā)生化學反應，引入疏水或可進一步反應的疏水基團，而改變表面性質(zhì)的方法。該方法在降低高嶺土表面能的同時還改善了其親油性、反應性。改性劑可以直接對高嶺土進行表面改性，也可以通過表面反應先形成可交換的離子，然后再通過離子交換達到最終改性的目的。酯化、胺化、X化等都是表面反應改性的重要手段。

(2)表面包覆法表面包覆法是通過物理吸附或化學吸附的形式在高嶺土粉體表面包覆上一層聚合物而達到表面改性。與粒子表面聚合物膠囊化不同的是，表面包覆改性可以在高嶺土與聚合物之間形成穩(wěn)定的化學鍵，而表面膠囊化只有物理吸附。包覆處理劑可以是液體、溶劑、乳液和低熔點固體，常用的處理劑是硬脂酸、三甲基丙烯酸甘油酯、三甲氧基丙烷三縮水甘油醚、低分子聚乙烯蠟等。

(3)偶聯(lián)劑改性法高嶺土表面化學改性通常是指偶聯(lián)劑改性。偶聯(lián)劑改性法是通過化學方法使高嶺土微細顆粒表面包覆一層有機偶聯(lián)劑化合物，從而使高嶺土表面性質(zhì)發(fā)生變化，使其由親水疏油變成親油疏水，目的是當其用于橡膠或塑料填料時，增強填料與有機基質(zhì)之間的相容性。其機理是：偶聯(lián)劑經(jīng)水解變成一種同時具有親水基團(通常為Si―OH)和疏水基團的兩性物質(zhì)，親水基團可與高嶺土顆粒表面基團發(fā)生化學反應，形成共價鍵，而疏水基團則可與聚合物纏結(jié)和相容結(jié)合，或同時進行反應生成更穩(wěn)固的化學鍵，從而達到改性目的。現(xiàn)今使用的偶聯(lián)劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑兩大類。此外，還有鋁酸酯偶.聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、疊氮硅烷偶聯(lián)劑、有機鉻類偶聯(lián)劑、鋯類偶聯(lián)劑及理想脂肪酸、醇、酯等類的偶聯(lián)劑。目前只有硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的作用機理研究得比較清楚。