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粉體表面改性劑大全，配方都在這里了！

粉體的表面改性主要是依靠表面改性劑在粉體顆粒表面的吸附、反應(yīng)、包覆或包膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，表面改性劑對(duì)于粉體的表面改性或表面處理具有決定性的作用。
 
目前，市場(chǎng)上常用的表面改性劑主要有偶聯(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、超分散劑以及金屬氧化物及醇鹽。
 
1、硅烷偶聯(lián)劑
 
硅烷偶聯(lián)劑是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的低分子有機(jī)硅化合物，其通式為RSiX3，式中R代表與聚合物分子有親和力或反應(yīng)能力的活性官能團(tuán)，如氧基、巰基、乙烯基、環(huán)氧基、酰胺基、氨丙基等；X代表能夠水解的烷氧基，如鹵素、烷氧基、酰氧基等。
 
品種：氨基硅烷（SCA-1113、SCA-1103、SCA-603、SCA-1503、SCA-602、SCA-613等）；環(huán)氧基硅烷（KH-560、SCA-403等）；硫基硅烷（KH-590、SCA-903、D-69等）；乙烯基硅烷（SCA-1603、SCA-1613、SCA-1623等）；甲基丙基酰氧基硅烷（SCA-503）；硅烷酯類（SCA-113、SCA-103等）。

適用對(duì)象：石英、二氧化硅、玻璃纖維、高嶺土、滑石、硅灰石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、云母、葉蠟石、凹凸棒石、海泡石、電氣石等。
 
選擇硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無(wú)機(jī)粉體進(jìn)行表面改性處理時(shí)一定要考慮聚合物基料的種類，也即一定要根據(jù)表面改性后無(wú)機(jī)粉體的應(yīng)用對(duì)象和目的來(lái)仔細(xì)選擇硅烷偶聯(lián)劑。
 
2、鈦酸酯偶聯(lián)劑
 
鈦酸酯偶聯(lián)劑的通式為（RO）M-Ti-（OX-R’-Y）N，式中1≤M≤4，M+N≤6；R-短碳鏈烷烴基；R’-長(zhǎng)碳鏈烷烴基；X-C、N、P、S等元素；Y-羥基、氨基、雙鍵等。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為3種類型：即單烷氧基型、鰲合型和配位型。
 
品種：單烷氧基型（NDZ-101、JN-9、YB-203、JN-114、YB-201、T1-1、T1-2、T1-3等）；螯合型（YB-301、YB-401、JN-201、YB403、JN-54、YB404、JN-AT、YB405、T2-1、T3-1等）；配位型（KR-41B、KR-46等）。

適用對(duì)象：碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氧化鈦、氧化鐵、滑石、硅灰石、重晶石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、葉臘石等。
 
鈦酸酯偶聯(lián)劑在使用過(guò)程中應(yīng)特別注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
（1）嚴(yán)格控制溫度、防止鈦酸酯偶聯(lián)劑分解。
（2）盡量避免與具有表面活性劑的助劑并用，因?yàn)樗鼈儠?huì)干擾鈦酸酯偶聯(lián)劑在界面上的偶聯(lián)反應(yīng)。如果必須使用這些助劑時(shí)，應(yīng)在無(wú)機(jī)粉體、偶聯(lián)劑和聚合物基料充分混合后再加入這些助劑。
（3）多數(shù)鈦酸酯偶聯(lián)劑能不同程度地與酯類增塑劑發(fā)生酯交換反應(yīng)。因此，加藥順序應(yīng)注意避免首先與酯類增塑劑接觸，以避免發(fā)生副反應(yīng)而失效。
（4）注意均勻分散。只有鈦酸酯偶聯(lián)劑的均勻分散和與無(wú)機(jī)粉體顆粒的均勻作用才能達(dá)到均勻包覆改性和減少鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量。
（5）注意技術(shù)結(jié)合，提高偶聯(lián)效果。如鈦酸酯偶聯(lián)劑與其他表面改性劑的并用能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)和降低改性成本。
 
3、鋁酸酯偶聯(lián)劑
 
鋁酸酯偶聯(lián)劑的化學(xué)通式為：

Dn代表配位基團(tuán)，如N、O等；RO-為與無(wú)機(jī)粉體表面活潑質(zhì)子或官能團(tuán)作用的基團(tuán)；COR’為與高聚物基料作用的基團(tuán)。
 
品種：DL系列：411-A、411-B、411-C、411-D、412-A、412-B、414、481、881、882、452、471、472等；F系列：F-1、F-2、F-3、F-4等；H系列：H-2、H-3、H-4；L系列：L-1A、L-1B、L-1H、L-2、L-3A。

適用對(duì)象：重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、滑石粉、石棉粉、鈦白粉、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、鐵紅、鉻黃、炭黑、白炭黑、立德粉、云母粉、高嶺石、膨潤(rùn)土、煉鋁紅泥、葉蠟石粉、海泡石粉、硅灰石粉、粉煤灰、玻璃粉、玻纖、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、聚磷酸銨、偏硼酸鋅等。
 
4、鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑
 
鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑是由水合氯化氧鋯、氯醇鋁、丙烯醇、羧酸等為原料合成的，分子結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)無(wú)機(jī)部分（鋯和鋁）和一個(gè)有機(jī)功能配位體。
 
根據(jù)分子中的金屬含量（無(wú)機(jī)特性部分的比例）和有機(jī)配位基的性質(zhì)，鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑可分為7類，分別適用于填充聚烯烴、聚環(huán)氧樹脂、尼龍、丙烯酸類樹脂、聚氨酯、合成橡膠等的無(wú)機(jī)填料的表面處理。

5、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑
 
品種：FT-1、FT–2。
 
適用對(duì)象：滑石、硅灰石、氧化鐵、高嶺土、高嶺土、海泡石、云母、葉蠟石等
 
6、表面活性劑
 
表面活性劑分子由性質(zhì)截然不同的兩部分組成，一部分是與油或有機(jī)物有親和性的親油基（也稱憎水基），另一部分是與水或無(wú)機(jī)物有親和性的親水基（也稱憎油基）?？煞譃殛庪x子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑。
親水基可與無(wú)機(jī)粉體表面發(fā)生物理、化學(xué)作用，吸附于顆粒表面，親油基朝外，無(wú)機(jī)粉體表面由親水性變?yōu)槭杷?，從而改善無(wú)機(jī)粉體材料與有機(jī)物的親和性，提高其在塑料、橡膠、膠粘劑等高聚物基復(fù)合材料填充時(shí)的相容性和在涂料中的分散性。
 
陰離子表面活性劑品種：硬脂酸（鹽）、磺酸鹽及其脂、高級(jí)磷酸酯鹽。
適用對(duì)象：輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、硅灰石、膨潤(rùn)土、高嶺土、氫氧化鎂、滑石、葉蠟石等。
 
陽(yáng)離子表面活性劑品種：高級(jí)胺鹽（伯胺、仲胺、叔胺及季銨鹽）。
適用對(duì)象：輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、硅灰石、膨潤(rùn)土、高嶺土、氫氧化鎂、滑石、葉蠟石等。
 
非離子表面活性劑品種：聚乙二醇型、多元醇型。
適用對(duì)象：輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、硅灰石、膨潤(rùn)土、高嶺土、氫氧化鎂、滑石、葉蠟石等。
 
7、水溶性高分子
 
水溶性高分子又稱水溶性樹脂或水溶性聚合物，是一種親水性的高分子材料，在水中能溶解形成溶液或分散液。水溶性高分子可以分為三大類，即天然水溶性高分子、半合成水溶性高分子和合成水溶性高分子。目前，粉體表面改性用的主要是合成水溶性高分子的聚合類樹脂。
 
品種：聚丙烯酸（鹽）、聚丙烯酸（鹽）及其共聚物、聚乙烯醇、聚馬來(lái)酸等。

適用對(duì)象：碳酸鈣、磷酸鈣、硅灰石、滑石、鐵紅、顏料等。
 
8、有機(jī)硅
 
有機(jī)硅是以硅氧烷鏈為憎水基、聚氧乙烯鏈、羧基、酮基或其他極性基團(tuán)為親水基的一類特殊類型的表面活性劑，俗稱硅油或硅樹脂。
 
品種：二甲基硅油、甲基硅油、羥基硅油、含氫硅油等。

適用對(duì)象：二氧化硅、高嶺土、顏料等。
 

9、不飽和有機(jī)酸和有機(jī)低聚物

 

不飽和有機(jī)酸作為無(wú)機(jī)填料的表面改性劑一般帶有一個(gè)或多個(gè)不飽和雙鍵或多個(gè)經(jīng)基，碳原子數(shù)一般在10以下。一般來(lái)說(shuō)，酸性越強(qiáng)，越容易形成離子鍵。
 
不飽和有機(jī)酸品種：丙烯酸、甲基丙烯酸、定烯酸、馬來(lái)酸、肉桂酸、衣康酸、山梨酸、氯丙烯酸等。
適用對(duì)象：長(zhǎng)石、陶土、紅泥、氫氧化鋁、二氧化硅等。
 
聚烯烴低聚物有較高的黏附性能，可以和無(wú)機(jī)粉體較好地浸潤(rùn)、黏附、包覆。因此，常用做涂料消光劑（一種高孔體積沉淀二氧化硅）的表面包覆改性劑。
 
有機(jī)低聚物品種：無(wú)規(guī)聚丙烯、聚乙烯蠟、環(huán)氧樹脂等。
適用對(duì)象：二氧化硅、云母、碳酸鈣等。

10、超分散劑
 
超分散劑除了廣泛應(yīng)用于油墨和涂料工業(yè)外，用于陶瓷粉體分散，可提高分散體系固體含量，增加穩(wěn)定性，消除陶瓷結(jié)構(gòu)微觀不均勻性；用于復(fù)合材料中，超分散劑不僅可以增加填料填充量，而且可以提高填料的分散度，增強(qiáng)填料與高聚物基料界面之間的結(jié)合力，改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。

11、無(wú)機(jī)表面改性劑
 
沉淀包膜改性常用無(wú)機(jī)表面改性劑，其改性的物料（基質(zhì)）一般也是無(wú)機(jī)物。
 
品種：鈦鹽、鉻鹽、鐵鹽、硅酸鹽、鋁鹽、鎂鹽、鋯鹽、鋅鹽、鎘鹽等。


適用對(duì)象：云母、高嶺石、滑石、鈦白粉、氧化鋁、氧化鎂、顏料等。
 
最后，要強(qiáng)調(diào)的是，表面改性劑配方（品種、用量和用法）具有針對(duì)性很強(qiáng)，即具有一把鑰匙開一把鎖的特點(diǎn)。因此，在選擇表面改性劑時(shí)，應(yīng)盡可能選擇能與粉體顆粒表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)吸附的表面改性劑，同時(shí)，還必須考慮粉體原料的性質(zhì)、產(chǎn)品用途、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或要求、改性工藝以及成本、環(huán)保等因素。
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