改性劑：鋁酸酯偶聯劑411。

改性方法：烘干100g1250目硅灰石，加入3g鋁酸酯偶聯劑，用電動攪拌器攪拌混合均勻，裝入塑煉機，溫度設置為110℃，轉子轉速為22r/min，處理時間為16min。

測試與表征：疏水性、SEM、聚丙烯拉伸強度、沖擊強度、維卡軟化溫度和硬度。

改性效果：（1）超細硅灰石的加入使聚丙烯的拉伸強度提高，使用鋁酸酯偶聯劑處理硅灰石后聚丙烯的拉伸強度要比未處理的高，當表面處理硅灰石添加量為10份時，聚丙烯的拉伸強度最高。

（2）超細硅灰石的加入使聚丙烯的沖擊強度得以提高，鋁酸酯處理的硅灰石添加量為30份時，聚丙烯的沖擊強度最高。

（3）超細硅灰石的加入會提高聚丙烯的維卡軟化溫度，加入鋁酸酯處理硅灰石后也少量提高維卡軟化溫度。超細硅灰石的加入會提高聚丙烯的硬度。

配方2：γ–縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（環氧防腐涂料）

改性劑：γ–縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

改性方法：通過在環氧防腐涂料體系中以不同比例的改性硅灰石替代普通硅灰石（質量分數為配方的10%），研究不同的改性硅灰石用量對涂膜與碳鋼板附著力、涂膜耐沖擊性、柔韌性及鉛筆硬度的影響。

測試與表征：涂膜基本性能。

改性效果：（1）涂膜具有優異的耐鹽霧性，涂層厚度為60～70μm時，碳鋼噴砂板經1000h的鹽霧試驗后，劃線處涂膜腐蝕寬度小于2mm，無明顯起泡、銹蝕、脫落現象。

（2）涂膜與基材之間的附著力、涂膜的水接觸角隨著硅烷偶聯劑用量的增加逐漸提高。

（3）硅烷改性硅灰石能夠有效提升涂膜的耐介質腐蝕能力，尤其是在涂膜耐鹽霧、鹽水及耐濕熱方面。

配方3：硅烷SCA1113（尼龍6）

改性劑：3-氨丙基三乙氧基硅烷（SCA1113）。

改性方法：將硅灰石粉體放入高速攪拌機中，邊高速攪拌邊加熱，轉速250r/min，待升至一定溫度時，再將改性劑SCA1113緩慢加入，繼續高速攪拌一定時間后停機，即得硅烷改性硅灰石粉體。

測試與表征：紅外光譜、吸油值、尼龍6復合材料的沖擊強度、拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、熱變形溫度。

改性效果：改性溫度80℃，改性時間20min，硅烷用量0.8%為優化工藝條件；未改性硅灰石填充尼龍6樣品較尼龍6純樣剛性提高但降低韌性，而改性后的硅灰石填充尼龍6可以同時提高尼龍6材料的剛性與韌性；硅烷SCA1113改性硅灰石時其反應性不來自于硅灰石晶體內部，晶面（100）最具反應性，硅烷SCA1113與硅灰石表面吸附為化學吸附，形成了Si-O-Ca鍵。

配方4：桐油酸T160（可陶瓷化硅橡膠）

改性劑：桐油酸T160（一種同時含有羧基、3個不飽和雙鍵的脂肪酸）。

改性方法：首先將60g針狀硅灰石和80mL甲苯溶液倒入配有回流裝置和機械攪拌裝置的三頸燒瓶，取3.16g桐油酸溶于20mL甲苯配置成混合溶液并加入到三頸燒瓶100℃反應4h。然后將漿液過濾并用甲苯洗滌4次，除去未反應改性劑。最后將改性粉體通風放置10h并在120℃干燥6h，即得到改性硅灰石。

測試與表征：表面張力、紅外光譜、熱重分析、機械性能測試以及掃描電鏡。

改性效果：（1）經桐油酸改性的硅灰石在水介質條件下接觸角從0°提升到75.91°，在乙烯基硅油測試條件下接觸角從26.11°降低到18.02°；通過紅外光譜和熱失重分析可以得出桐油酸經化學反應成功接枝在硅灰石表面，接枝含量為0.13%。

（2）復合材料在引入硅灰石后力學性能得到改善，未經改性的復合材料配方在填充質量分數25%硅灰石下的拉伸強度從5.07MPa提升到5.32MPa，改性后硅灰石配方的復合材料在填充質量分數15%下的拉伸強度提升到5.35MPa，改性后復合材料的楊氏模量隨著填充量的增加從2.86MPa增大到8.14MPa，改性后的配方撕裂強度從10.49kN/m提升到18.23kN/m，提升了73.8%，而未改性的配方只提高了58.7%。

（3）通過斷面形貌分析可以看到，改性后的粉體在基體中的分散性能更好，與基體結合緊密；通過引入硅灰石粉體，能夠明顯提高復合材料的分解溫度和殘留率，T10%，Tmax分別提高了52.0，22.5℃，殘留率提高了34.54%，材料的熱穩定性得到提升。

配方5：硬脂酸（順丁橡膠）

改性劑：硬脂酸。

改性方法：采用干法改性，改性劑為硬脂酸，添加量（w）為2%。將一定量的硅灰石加熱到試驗溫度后加入表面改性劑，開啟高速混合機，轉速3000r/min，時間30min，溫度100℃。停止攪拌后得到表面改性的硅灰石。

測試與表征：紅外光譜、接觸角、順丁橡膠力學性能、硫化性能及止滑性能。

改性效果：（1）紅外光譜及接觸角測試證明：硬脂酸與硅灰石表面羥基發生反應，使其疏水性明顯提高。力學性能及硫化性能測試表明：相同用量下，添加改性硅灰石的BR復合材料拉伸強度和斷裂伸長率明顯提升，硫化速率變小。止滑性能測試結果表明：添加改性硅灰石可以使BR復合材料在冰面和油潤滑玻璃表面的摩擦因數顯著提高。掃描電子顯微鏡表征顯示：未改性的硅灰石與橡膠間界面間隙清晰，而改性后的硅灰石與橡膠間界面間隙模糊。

（2）在本試驗配方條件下，添加40份改性硅灰石的BR復合材料，其拉伸強度為10.77MPa，斷裂伸長率為803%，油潤滑玻璃表面和冰面摩擦因數達到了0.48，具有較好的力學性能和止滑性能。

配方6：Si-69偶聯劑、十二胺（橡膠）

改性劑：Si-69偶聯劑、十二胺。

改性方法：取待改性硅灰石放入混合機料筒中，將物料加熱到試驗溫度后，開啟攪拌，將改性劑逐漸加入試樣中，開始計時，當時間達到改性時間時關閉攪拌，取出已改性硅灰石。

測試與表征：活化指數、接觸角、紅外光譜、天然橡膠復合材料力學性能。

改性效果：（1）Si-69偶聯劑可以在硅灰石表面形成化學吸附，其改性硅灰石最佳條件為：藥劑用量0.5%，改性時間60min，改性溫度90℃。此條件下改性硅灰石活化指數為99.6%，接觸角110.5°。

（2）十二胺在硅灰石表面以氫鍵吸附等物理吸附的方式存在，其改性硅灰石最佳條件為：藥劑用量0.25%，改性時間10min，改性溫度30℃。此條件下改性硅灰石活化指數為85.6%，接觸角為61.5°。

（3）改性硅灰石對天然橡膠力學性能的提升效果優于未改性硅灰石，Si-69偶聯劑、十二胺混合改性硅灰石對天然橡膠力學性能的提升效果更佳。

配方7：硅烷偶聯劑KH-570、鈦酸酯偶聯劑JN-114對比（聚丙烯）

改性劑：硅烷偶聯劑KH-570、鈦酸酯偶聯劑JN-114。

改性方法：將定量硅灰石加熱到實驗溫度后加入表面改性劑，開啟高速混合機反應一定時間后，停止攪拌得到表面改性的硅灰石。

測試與表征：活化指數、接觸角、聚丙烯復合材料拉伸強度、彎曲強度與模量、沖擊強度與熔體流動性。

改性效果：采用KH-570改性的最佳工藝：KH-570用量3.0%（w），常溫，時間30min，此條件下得到的改性硅灰石活化指數95.45%，水接觸角91.25°；采用JN-114改性的最佳工藝：JN-114用量1.0%（w），溫度70℃，時間30min，此條件下得到的改性硅灰石活化指數98.16%，水接觸角83.57°；KH-570與JN-114均以化學吸附作用于硅灰石表面。采用硅灰石填充聚丙烯，KH-570改性的硅灰石提高了聚丙烯復合材料的拉伸強度、彎曲強度與模量，而JN-114改性的硅灰石能有效提高聚丙烯復合材料的沖擊強度與熔體流動性。

配方8：硅烷偶聯劑KH-550、KH-570、CG-212、大分子高活性硅烷JST-3G對比（ABS）

改性劑：硅烷偶聯劑KH-550、KH-570、CG-212，大分子高活性硅烷JST-3G。

改性方法：稱取5Kg干燥后的硅灰石加入到高速混合機中，先預混合一段時間，溫度達到120-130℃后，加入乙醇稀釋后的表面改性劑（改性劑的用量為硅灰石質量的1.5%），再攪拌改性20min，攪拌速度1250r/min；改性后經低速攪拌冷卻出料。

測試與表征：吸油值、ABS復合材料性能。

改性效果：（1）經過硅烷改性劑處理后，硅灰石吸油值降低，其中，KH-570改性硅灰石的吸油值下降最為明顯。

（2）經過偶聯劑處理后，ABS/硅灰石復合材料力學性能都出現不同程度的變化，其中KH-550改性后的ABS/硅灰石復合材料綜合力學性能最佳。

（3）經過偶聯劑處理后，硅灰石在ABS中的分散性有所提高沖擊性能高于未表面改性的ABS/硅灰石復合材料，沖擊斷面呈現韌性斷裂。

（4）經過偶聯劑處理后，ABS/硅灰石復合材料的熱變形溫度變化不大，但熔指顯著提高，其中KH-550改性效果最佳。

配方9：硅烷偶聯劑KH-550與硬脂酸復配（順丁橡膠）

改性劑：硅烷偶聯劑KH-550、硬脂酸SA。

改性方法：稱取一定量的硅灰石粉，加入到水和乙醇混合溶液中，配置成45%的漿料；攪拌并升溫，當體系溫度達到60℃后，停止加熱；加入一定量和相應比例的改性劑，繼續反應。反應結束后冷卻，抽濾出料，干燥得到表面包覆改性的硅灰石。

測試與表征：活化率、吸油值、界面接觸角及紅外光譜、順丁橡膠復合材的性能。

改性效果：確定硅灰石的最佳改性條件為復合改性劑用量（質量分數）2%，KH-550與SA質量比1:1，反應溫度60℃，改性時間45min。將改性后的硅灰石添加到順丁橡膠中，研究表明，當改性硅灰石填充量為40份時，硅灰石/順丁橡膠復合材料的力學性能最優，其拉伸強度為7.6MPa，扯斷伸長率546%，撕裂強度4.7MPa。

配方10：硅烷偶聯劑KH-570與硬脂酸復配（聚丙烯）