高嶺土粉體經(jīng)過(guò)表面改性后，能達(dá)到疏水、降低表面能、改善其分散性和與高聚物基料的兼容性，以達(dá)到提高塑料、橡膠等高聚物基復(fù)合材料綜合性能的目的。

　　影響高嶺土表面改性效果的因素主要是粒度、比表面積及表面特性(表面官能團(tuán)及活性)、改性劑的品種、用量、用法、改性設(shè)備的性能以及表面改性處理的時(shí)間、溫度等。

　　1、高嶺土的表面官能團(tuán)

　　高嶺土的理化性能是進(jìn)行表面改性的基礎(chǔ)，特別是表面官能團(tuán)，決定著高嶺石在一定條件下的吸附特性、化學(xué)反應(yīng)活性、電性和潤(rùn)濕性等。

　　高嶺土屬于層狀硅酸鹽礦物，經(jīng)粉碎加工后的高嶺土顆粒表面有羥基和含氧基團(tuán)，具有酸性。pH值在6-7之間。在超細(xì)粉碎、煅燒過(guò)程中形成的Si-O，Al-O鍵成了主要的表面官能團(tuán)，尤其是Si-O-Al鍵斷裂后形成的Al-O鍵，將在改性反應(yīng)中起到重要作用。而此時(shí)由于煅燒后脫去羥基，利用電位計(jì)測(cè)定的pH值一般為5.6-6.1，酸性進(jìn)一步增強(qiáng)。

　　因此，煤系高嶺土無(wú)論煅燒與否，表面均呈弱酸性，最適宜于用硅烷表面改性劑進(jìn)行表面改性。

　　2、高嶺土的結(jié)構(gòu)缺陷

　　此外，煅燒在高嶺土表面形成的結(jié)構(gòu)缺陷，也將成為改性化學(xué)反應(yīng)的主要活性點(diǎn)。尤其是高嶺土煅燒后，除表面官能團(tuán)發(fā)生變化外，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，特別是當(dāng)煅燒溫度超過(guò)600℃后，煅燒高嶺土已處于一種無(wú)序的非晶質(zhì)相。高嶺土的這種結(jié)構(gòu)無(wú)序化必將影響其理化性能，進(jìn)而對(duì)高嶺土的表面改性工藝、機(jī)理及效果造成影響。

　　3、高嶺土的粒度分布

　　高嶺土經(jīng)過(guò)深加工后的粒度除了細(xì)度要求外，其粒度分布的范圍、分布特征(均勻性)都對(duì)高嶺土在造紙、涂料、橡膠和塑料工業(yè)中的應(yīng)用有著極大的影響。同時(shí)，粒度分布對(duì)高嶺土改性的影響非常大，它決定著偶聯(lián)劑的用量和反應(yīng)條件的確定等。

　　4、高嶺土的比表面積、表面能

　　高嶺土的比表面積、表面能主要與其粒度組成關(guān)系密切。粒度越細(xì)，比表面積和表面能就越高，與有機(jī)化合物之間的結(jié)合能力就越強(qiáng)。此外，煤系高嶺土煅燒后，由于失去羥基、表面存在大量的斷鍵等因素而顯示出極大的表面活性，表面能也相應(yīng)增加。

　　但高嶺土比表面積和表面能太高時(shí)易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，填充橡膠、塑料等有機(jī)高分子材料時(shí)不能均勻分散，反而不利于制品性能的提高。從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，必須對(duì)煅燒高嶺土進(jìn)行表面改性，以降低其表面能。

　　5、表面改性劑的種類、用量和使用方法

　　表面改性劑的種類、用量和使用方法直接影響著表面改性的效果。如果僅從表面改性劑分子與無(wú)機(jī)粉體表面相互作用的角度來(lái)考慮，當(dāng)然是二者之間的相互作用越強(qiáng)越好，但是在實(shí)際操作中，還必須綜合考慮改性產(chǎn)品的成本、應(yīng)用目的等因素。

　　表面改性機(jī)的使用方法也非常重要，使用方法得當(dāng)，不僅可以提高表面改性效果，而且還會(huì)減少用量，降低生產(chǎn)成本。在對(duì)粉體進(jìn)行表面改性時(shí)，可以通過(guò)添加適量的溶劑、稀釋劑以及采用乳化、噴霧等方法以保證改性劑在物料的表面均勻分散，提高改性劑在粉體中的分散度。

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