中國粉體網訊  粉體改性是指用物理、化學、機械等方法對粉體表面進行處理，根據應用的需要有目的改變粉體表面的物理化學性質或賦予其新的功能，以滿足現(xiàn)代新材料、新工藝和新技術發(fā)展的需要。了解表面改性的作用和粉體原料的性質、控制改性劑的用量、選擇最合適的設備及工藝，可以在一定程度上改善或提高粉體材料的應用性能，甚至賦于其新的功能或應用性能。

改性的作用

粉體表面改性的作用因應用領域不同而異，總的目的是提高粉體原料的應用性能或賦予新的功能，以滿足現(xiàn)代新材料、新技術發(fā)展或新產品開發(fā)的需要�？偟膩碚f粉體改性主要有5個作用：使無機礦物填料由增量填料變?yōu)楣δ苄蕴盍�、為高分子材料及復合材料提供新技術、提高顆粒的分散性，防止顆粒團聚性、提高粉體材料的穩(wěn)定性，提高產品性能、出于環(huán)保以及經濟生產目的，提高附加值。

粉體原料性質

粉體原料的性質主要是酸、堿性、表面結構和官能團、吸附和化學反應特性等，應盡可能選擇能與粉體顆粒表面進行化學反應或化學吸附的表面改性劑，因為物理吸附在其后應用過程中的強烈攪拌或擠壓作用下容易脫附。例如，石英、長石、云母、高嶺土等呈酸性的硅酸鹽礦物表面可以與硅烷偶聯(lián)劑進行鍵合，形成較牢固的化學吸附；但硅烷類偶聯(lián)劑一般不能與碳酸鹽類堿性礦物進行化學反應或化學吸附，而鈦酸酯和鋁酸酯類偶聯(lián)劑則在一定條件下和一定程度上可以與碳酸鹽類堿性礦物進行化學吸附作用。

因此，硅烷偶聯(lián)劑一般不宜用作碳酸鹽類堿性礦物粉體，如輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣的表面改性劑。

改性劑用量

理論上在顆粒表面達到單分子層吸附所需的用量為最佳用量，該用量與粉體原料的比表面積和表面改性劑分子的截面積有關，但這一用量不一定是100%覆蓋時的表面改性劑用量，對于無機表面包覆改性，不同的包覆率和包膜層厚度可能表現(xiàn)出不同的特性，如顏色、光澤等。因此，實際最佳用量的確定還是要通過改性試驗和應用性能試驗來確定，這是因為表面改性劑的用量不僅與表面改性時表面改性劑的分散和包覆的均勻性有關，還與應用體系對粉體原料的表面性質和技術指標的具體要求有關。

改性工藝

表面改性劑用量、配方確定以后，表面改性工藝是決定表面改性效果最重要的影響因素之一。表面改性工藝要滿足表面改性劑的應用要求或應用條件，對表面改性劑的分散性好，能夠實現(xiàn)表面改性劑在粉體表面均勻且牢固的包覆；同時要求工藝簡單、參數可控性好、產品質量穩(wěn)定、而且能耗低、污染小。因此。選擇表面改性工藝時至少要考慮以下因素：

①表面改性劑的特性，如水溶性水解性、沸點或分解溫度等；

②前段粉碎或粉體制備作業(yè)是濕法還是干法，如果是濕法作業(yè)可考慮采用濕法改性工藝；

③表面改性方法。方法決定工藝，如對于表面化學包覆，既可采用干法，也可采用濕法工藝；但對于無機表面改性劑的沉淀包膜，只能采用濕法工藝。

改性設備

表面改性設備性能的優(yōu)劣不在其轉速的高低或結構復雜與否關鍵在于以下基本工藝特性：①對粉體及表面改性劑的分散性；②使粉體與表面改性劑的接觸或作用的機會；③改性溫度和停留時間；④單位產品能耗和磨耗；⑤粉塵污染；⑥設備的運轉狀態(tài)。

SLG型連續(xù)粉體表面改性機（SLG-3/600型）

不管用什么樣的表面改性設備，都要以表面改性的機理和表面改性的工藝為依據，來滿足超細粉體表面改性的技術要求。表面改性設備應在高速動態(tài)狀況下加熱，并能保溫，可排除揮發(fā)氣體，同時表面改性劑可以實現(xiàn)分加，有分級的功能，解決表面改性的團聚問題，從而保證產品的質量。

不斷創(chuàng)新粉體表面改性設備

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展，對粉體性能要求不斷提升，為贏得更大市場，眾多企業(yè)加大投入研究，各種粉體改性設備也應運而生。根據當下的發(fā)展進展，改性工藝已經實現(xiàn)了間歇式向連續(xù)式的轉變，市場上出現(xiàn)了專用的SLG型連續(xù)式粉體表面改性機，同樣實現(xiàn)了單一干式向濕干結合的改變。比如，超細粉碎和表面改性集成系統(tǒng)、連續(xù)干燥和表面改性集成系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的集成性使改性過程中的信息得以共享，在提升了生產效率的同時，創(chuàng)造了更高的經濟效益。

參考來源：

[1]粉體表面改性技術進展，鄭水林，中國礦業(yè)大學（北京）

[2]影響粉體表面改性效果的主要因素，鄭水林，中國礦業(yè)大學（北京）

[3]表面活性劑科學與應用，蔣慶哲、宋昭崢、趙密福（中國石化出版社）。

（中國粉體網編輯整理/九思）

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