粉体表面改性处理介绍详解.ppt

粉体表面改性;2) 表面改性的目的 ;3）表面改性的特点 ;表面改性的基本方法和研究内容; 目前，对于颗粒材料的表面改性方法还没有十分明确的分类方法。如果按改性过程中改性剂和颗粒存在的状态对改性方法进行分类，颗粒的表面改性可以分为干法改性、湿法改性和气相法改性三类。;（1）干法改性 干法改性是指颗粒在干态下在表面改性设备中首先进行分散，然后通过喷洒合适的改性剂或改性剂溶液，在一定温度下使改性剂作用于颗粒材料表面，形成一层改性剂包覆层，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。这种改性方法具有简便灵活，适应面广，工艺简单，成本低，改性后可直接得到产品，易于连续化、自动化等优点，但是在改性过程中对颗粒难以做到处理均一、颗粒表面改性层可控等目的。;（2）湿法改性 湿法改性是指颗粒在一定浓度的改性剂水或有机溶液中，在搅拌分散和一定温度条件下，通过颗粒表面的物理作用或化学作用而使改性剂分子吸附于颗粒表面，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。该方法改性完全，颗粒表面包覆完整，颗粒的改性效果好且稳定。但是采用该方法改性后的粉体如果要在干态下使用，还需要进行干燥后处理，工艺复杂，成本高较高。;（3）气相法改性 气相法改性是指将改性剂汽化以后与固体颗粒表面进行接触，在其表面发生化学反应或物理结合而吸附在颗粒表面，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。在该方法中由于要将改性剂汽化，一般局限于一些低分子量、低沸点的改性剂。; 目前干法表面改性设备主要有高速加热式混合机、SLG型连续式粉体表面改性机、PSC型连续式粉体表面改性机、高速气流冲击式粉体表面改性机（Hybridization）和流化床式粉体表面改性机。 ;;（2）SLG型粉体表面改性机 ;;（3）PSC型粉体表面改性机 ;（4）高速气流冲击式粉体表面改性机 ;;;;（5）流化床式粉体表面改性机 ;2)表面改性的分类; 包覆处理改性 ; 沉淀反应改性 ; 表面化学包覆 ;常用改性剂; 机械化学改性 ;机械化学改性的含义 ; 胶囊化处理 ; 其它表面改性方法 ;7.3 表面改性剂及作用;;界面扩散理论——对矿物进行改性处理时，偶联剂的亲无机端应与填料表面以化学键结合；而偶联剂的亲有机端应含有较长的柔软碳氢链段，能溶解、扩散于树脂的界面区域，与树脂大分子链发生纠缠或形成化学键，以形成柔性的有利于应力松弛的界面层，提高吸收和分散冲击能，使复合材料具有更好的抗冲击性能。;表面能理论——偶联剂和树脂基体相匹配时，树脂液就能润湿基质，这是制备性能良好复合材料最基本的热力学条件。;;硅烷偶联剂可用于许多种矿物及填料的表面改性处理,其中用于酸性矿物(石英、高岭石和硅灰石等)效果最佳。 水解反应是硅烷偶联剂偶联作用的前提,在使用时常用水配成硅烷溶液使用,大部分硅烷经水解后都具有良好的可溶性。;;;偶联剂的功能：（a）有机硅烷水解形成硅醇；（b）硅醇的羟基与玻璃表面之间的氢键合；（c）结在玻璃表面的聚硅氧烷；（d）与聚合物 反应的官能R基团;;;;改性剂与矿物表面的相互作用; 硅烷偶联剂与玻纤表面形成化学键已经采用红外光谱和气相色谱手段证实。研究还表明,附着在矿物表面的硅烷偶联剂不是简单的单分子层结构,而是以复杂的多分子层结构存在,含有化学键合的硅烷低聚物和化学吸附、物理吸附的硅烷低聚体或硅烷分子,其中最内层为化学键合层,中间层为化学吸附层,最外层为物理吸附层。;改性矿物填料与有机基体之间的相互作用;;;;;;以钛盐、氢氟酸、硼酸为原料采用液相沉积法 制备TiO2薄膜“工艺流程如下图所示;;;表面纳米碳酸钙包覆改性的硅灰石 ; 改性效果评价;疏水性能：润湿接触角、活化指数; 用于高聚物基复合材料填料的表面改性效果，可以通过检测填料改性前后填充的高聚物复合材料的力学性能来评价；用于电缆绝缘填料的煅烧高岭土改性效果，可用改性前后填充绝缘材料的体积电阻率以及拉伸强度、断裂伸长率等性能来评价；用于抗菌目的的粉体的改性效果，可用其抗菌性能检测结果来评价；对于颜料的表面改性可以通过其遮盖力、着色率、色差、分散稳定性等检测结果来评价；对于催化剂的表面改性可以通过其催化性能来评价。由于粉体表面改性的目的性和专业性很强，间接评价法非常重要，是评价表面改性粉体应用价值的主要依据。 ;粉体表面改性技术的发展趋势 ;（2）表面改性剂。 在现有表面改性剂的基础上、采用先进技术降低生产成本，尤其是各种偶联剂的成本；同时采用先进化学、高分子、生化和化工科学技术和计算机技术，研发应用性能好、成本低、在某些应用领域有专门性能或特殊功能并???与粉体表面和基质材料形成牢固作用的新型表面改性剂。;（3）粉体表面改性“软技术”。 在多学科综合的基