无机粉体用于有机物体系中,由于极性差异很难达到优异的相容性,因此需要需要采用粉体改性剂对无机粉体进行表面改性,增强无机粉体在各种有机物体系中的相容性,提升产品的性能。
粉体改性剂是实现粉体表面改性预期目的的关键,粉体的生产工艺不一样,采用的改性剂类型也不一样,且具有很强的针对性。从表面改性剂分子与无机粉体表面作用的角度来考虑,应尽可能选择能与粉体颗粒表面进行化学反应或化学吸附的表面改性剂,因为物理吸附在其后应用过程中的强烈搅拌或挤压作用下容易脱附。在实际选用时还必须考虑其他因素,如产品用途、产品质量标准或要求、改性工艺以及成本、环保等。
1.产品应用领域
根据产品的应用领域以及下游客户生产工艺等条件不同,采用的粉体改性剂是有区别的,例如用于各种塑料、橡胶、胶粘剂、油性或溶剂型涂料的无机粉体(填料或颜料),要求表面亲油性好,即与有机高聚物基料有良好的亲和性或相容性,这就要求选择能使无机粉体表面疏水亲油的表面改性剂;在选择包覆用电缆绝缘材料填料的煅烧高岭土时,还要考虑表面改性剂对介电性能及体积电阻率的影响;对于陶瓷坯料中使用的无机颜料,不仅要求其在干态下有良好的分散性,而且要求其与无机坯料的亲和性好,能够在坯料中均匀分散;对于水性漆或涂料中使用的无机粉体(填料或颜料)的粉体表面改性剂,则要求改性后粉体在水相中的分散性、沉降稳定性和配伍性好。不同应用体系的组分不同,选择表面改性剂时还须考虑与应用体系组分的相容性和配伍性,避免因表面改性剂而导致体系中其他组分功能的失效。
2.粉体改性工艺
粉体的改性工艺分为湿法与干法两种,干法工艺,不必考虑其水溶性的问题;但对于湿法工艺,要考虑表面改性剂的水溶性,因为只有能溶于水才能在湿式环境下与粉体颗粒充分地接触和反应。同时选择表面改性剂品种时还要考虑应用时的工艺因素,如温度、压力以及环境因素等。
3.价格和环境因素
筛选粉体表面改性剂还要考虑价格和环境因素,在满足应用性能要求或应用性能优化的前提下,尽量选用价格较便宜的粉体表面改性剂,以降低表面改性的成本,同时要注意选择不对环境造成污染的表面改性剂。
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