表面改性

高嶺土表面改性是指根據(jù)應(yīng)用的需要，用物理的、化學(xué)的或機(jī)械的方法對高嶺土粉體表面進(jìn)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(xué)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(yīng)法表面反應(yīng)法是指改性劑通過與高嶺土表面的活性基團(tuán)(主要是-OH)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引入疏水或可進(jìn)一步反應(yīng)的疏水基團(tuán)，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(shí)還改善了其親油性、反應(yīng)性。改性劑可以直接對高嶺土進(jìn)行表面改性，也可以通過表面反應(yīng)先形成可交換的離子，然后再通過離子交換達(dá)到最終改性的目的。酯化、胺化、X化等都是表面反應(yīng)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(xué)吸附的形式在高嶺土粉體表面包覆上一層聚合物而達(dá)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(xué)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(diǎn)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(xué)改性通常是指偶聯(lián)劑改性。偶聯(lián)劑改性法是通過化學(xué)方法使高嶺土微細(xì)顆粒表面包覆一層有機(jī)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(dāng)其用于橡膠或塑料填料時(shí)，增強(qiáng)填料與有機(jī)基質(zhì)之間的相容性。其機(jī)理是：偶聯(lián)劑經(jīng)水解變成一種同時(shí)具有親水基團(tuán)(通常為Si―OH)和疏水基團(tuán)的兩性物質(zhì)，親水基團(tuán)可與高嶺土顆粒表面基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵，而疏水基團(tuán)則可與聚合物纏結(jié)和相容結(jié)合，或同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)生成更穩(wěn)固的化學(xué)鍵，從而達(dá)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(jī)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(jī)理研究得比較清楚。

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