滑石是一種含水的鎂硅酸鹽礦物，是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)之一，具有良好的電絕緣性、耐熱性、化學(xué)穩定性、潤滑性、吸油性、遮蓋力及機械加工性能等特性，廣泛應用于化妝品、油漆涂料、造紙、塑料、電纜、陶瓷、防水層材料等領(lǐng)域。
1、滑石粉為什么要進(jìn)行表面改性？
與其他非金屬礦物粉體材料一樣，滑石粉的表面有機化處理是必要的。這是由于滑石粉表面含有親水基團而具有較高的表面能，作為無(wú)機填料與有機高聚物分子材料之間在化學(xué)結構和物理形態(tài)上有著(zhù)很大的差異，缺少親和性，需對滑石粉粒子進(jìn)行表面處理以改善滑石粉與聚合物二者之間的界面結合力，提高滑石粉粒子與聚合物的均勻分散性及相容性。
另外，超細滑石粉應用到涂料中，由于其表面積大，需要的潤濕分散體就越多，不容易分散進(jìn)而影響涂料的性能?，F在一些乳膠漆里面吸油高的滑石粉，很多廠(chǎng)家都沒(méi)有或者只進(jìn)行簡(jiǎn)單表面處理，所以大大限制了它的應用。
對滑石粉進(jìn)行表面改性處理，可提高滑石粉與聚合物的界面親和性，改善滑石粉填料在高聚物基料中的分散狀態(tài)，這樣滑石粉在復合材料中就不僅具有增量作用，還能起到增強改性的效果，從而提高復合材料的物理力學(xué)性能，使滑石得到更好的應用效果和更廣泛的應用領(lǐng)域。
在政策方面，工信部印發(fā)的《滑石行業(yè)規范條件（2017年本）》中明確指出：鼓勵采用滑石粉表面改性等技術(shù)，發(fā)展滑石粉母粒、微孔陶瓷、高端涂料用滑石粉等高附加值產(chǎn)品。
2、滑石粉有哪些表面改性方法？
?。?）表面覆蓋改性法
表面覆蓋改性法是將表面活性劑或偶聯(lián)劑覆蓋于粒子表面，使表面活性劑或偶聯(lián)劑以吸附或化學(xué)鍵的方式與粒子表面結合，使粒子表面由親水變?yōu)槭杷?，賦予粒子新的性質(zhì)，使粒子與聚合物的相容性得以改善。
該方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解為：針對滑石粉與聚合物親和力不高的缺點(diǎn)，將帶有兩性基團的表面活性劑覆蓋粒子上，親水基團朝向粒子表面，親油基團朝向外面，這樣與聚合物結合時(shí)就有好的相容性，達到改性目的，擴大滑石粉的應用范圍。
例如：加入硅烷偶聯(lián)劑改性的滑石粉能顯著(zhù)提高基體的機械性能，隨著(zhù)滑石粉量和聚丙烯量的增加，材料的彎曲性能提高，當基體中聚丙烯含量為50%時(shí)，抗張強度基本不受填料含量的影響。
?。?）機械化學(xué)法
機械化學(xué)法是通過(guò)粉碎、摩擦等方法將比較大的粒子變得較小，使粒子的表面活性變大，即增強其表面吸附能力，簡(jiǎn)化工藝的同時(shí)還可以降低成本，同時(shí)更易控制產(chǎn)品的質(zhì)量。超細粉碎是物料深加工的重要手段，其主要目的是為現代工業(yè)提供高性能的粉體產(chǎn)品。此過(guò)程不是簡(jiǎn)單的物料粒度減小，它包含了許多復雜的粉體物質(zhì)性質(zhì)和結構的變化、機械化學(xué)變化。
?。?）外膜層改性法
外膜層改性是在粒子表面均勻地包覆一層聚合物，從而賦予粒子表面新的性質(zhì)。
?。?）局部活性改性
局部活性改性利用化學(xué)反應在粒子表面接枝上一些可與聚合物相容的基團或官能團，使無(wú)機粒子與聚合物有更好的相容性，從而達到無(wú)機粒子與聚合物復合的目的。
?。?）高能量表面改性
高能量表面改性是利用高能放電、等離子射線(xiàn)、紫外線(xiàn)等所產(chǎn)生的巨大能量對粒子表面改性，使其表面具有活性，提高粒子與聚合物的相容性。
?。?）沉淀反應改性
沉淀反應改性利用沉淀反應進(jìn)行改性。這種方法就是利用沉淀效應對粒子表面進(jìn)行包覆，從而達到改性的效果。
3、滑石粉常用哪些表面改性劑？
?。?）鈦酸酯偶聯(lián)劑
改性方法：干法工藝為滑石粉在預熱至100℃-110℃的高速混合機中攪拌烘干，然后均勻加入計量的鈦酸酯偶聯(lián)劑（用適量的15#白油稀釋?zhuān)?，攪拌數分鐘，即可獲得改性滑石粉；濕法工藝為鈦酸酯偶聯(lián)劑用一定量溶劑稀釋后，加入一定量滑石粉，于95℃下攪拌30min，過(guò)濾烘干得改性滑石粉產(chǎn)品。
應用特性：經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的滑石粉填料可提高與聚丙烯（PP）的相容性，降低體系粘度，增加體系流動(dòng)性，改善體系加工性能，減少變形，提高尺寸穩定性，擴大PP的應用范圍。
?。?）鋁酸酯偶聯(lián)劑
改性方法：將適量的鋁酸酯（如L2型）溶于溶劑（如液體石蠟）中，加入烘干的1250目的微細滑石粉進(jìn)行研磨30min改性，并在100℃下恒溫一段時(shí)間，冷卻后即得改性產(chǎn)品。
應用特性：用鋁酸酯改性后的滑石粉與普通滑石粉相比，在液體石蠟中的粘度顯著(zhù)減小，水滲透時(shí)間增大，有機憎水改性效果明顯。由鋁酸酯改性的滑石粉代替半補強碳黑填充橡膠，其拉伸強度、伸長(cháng)率等力學(xué)性能有所提高。同時(shí)，替代量很大?？蛇_到降低成本，減少環(huán)境污染的效果。
?。?）硅烷偶聯(lián)劑
改性方法：將硅烷偶聯(lián)劑（如KH-570）配成溶液，攪拌均勻。將溶液滴入烘干后的滑石粉中，攪拌40-60min，使處理劑充分包覆填料四，再經(jīng)加熱烘干即制得改性滑石粉。
應用特性：由硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性的滑石粉作為高分子材料的填料，可使填充體系的強度、模量均有明顯的提高，改性效果良好，具有較好的實(shí)際應用價(jià)值。
?。?）磷酸酯
改性方法：先將滑石粉于80℃攪拌下在磷酸酯的水溶液中預包覆1h，接著(zhù)于95℃左右干燥；最后再升高溫度至125℃，熱處理1h。磷酸酯的用量為滑石粉的0.5%-8%。
應用特性：磷酸酯可與滑石粉表面發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附反應形成表面包覆，增加表面包覆量可改善滑石粉的分散狀態(tài)，可顯著(zhù)改變填充體系的形態(tài)和機械性能。
目前，由于改性高檔滑石粉的生產(chǎn)能力遠遠小于國內外市場(chǎng)的需求，滑石粉的合理改性越來(lái)越被人們重視。因此，在我們熟悉滑石粉各種理化性能及其在各行業(yè)中應用特性的同時(shí)，要在實(shí)驗和生產(chǎn)應用中不斷總結，不斷探索創(chuàng )新，運用現有高科技手段擴大中低檔產(chǎn)品的深加工，開(kāi)發(fā)高附加值的產(chǎn)品。隨著(zhù)滑石粉改性技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其在我國塑料、涂料等行業(yè)中必將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
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