粉体的表面改性在很大程度上是通过表面改性剂在粉体表面的作用来实现的。因此，表面改性剂的配方（品种、用量和用法）对粉体表面的改性效果和改性后产品的应用性能有重要影响。表面改性剂的配方包括选择品种、确定用量和用法等内容。
本期小编特意搜集整理了重质碳酸钙、滑石粉、煤系高岭土、云母粉、钛白粉、纳米氧化锌、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钙晶须、活性硅酸钙等10种粉体表面改性剂配方，具体如下：
重质碳酸钙
改性方法：称取g重质碳酸钙粉体置于mL的三口烧瓶中，设定恒温水浴锅的温度，控制数显电动搅拌器的转速在（±50）r/min，然后再将所用的改性剂逐滴滴入三口烧瓶内的重质碳酸钙表面（加改性剂速度适中，不能过快或过慢），加完改性剂，密封三口烧瓶后开始计时。一定时间后，关闭仪器，待样品冷却后取出并用密封袋封存。改性剂：表面活性剂类新型改性剂JST-（聚氧乙烯醚型复合改性剂）、JST-（磷酸酯型复合改性剂）、JST-（聚氧乙烯醚型复合改性剂）、JST-（磷酸酯型复合改性剂、硬脂酸、铝酸酯F-2、氨基硅油C和羟基硅油。测试与表征：吸油值、活化指数、油相分散稳定性和水接触角，红外光谱（FTIR）、热重（TG）。改性效果：相比于JST-、JST-、羟基硅油和氨基硅油C，JST-、JST-、硬脂酸和铝酸酯F-2四种改性剂对重质碳酸钙的改性效果更好。新型改性剂JST-和JST-可在低改性剂用量（0.50%）的情况下获得比硬脂酸和铝酸酯F-2更优的改性效果。JST-和JST-改性C重质碳酸钙样品的吸油值分别为0.11mL/g和0.10mL/g，活化指数分别为98.77%和99.19%，浊度变化率为4.06%和5.30%，润湿接触角分别为.2°和.4°；改性C0重质碳酸钙样品的吸油值分别为0.14mL/g和0.15mL/g，活化指数分别为89.73%和93.77%，浊度变化率分别为16.04%和9.59%，润湿接触角为91.9°和87.7°。优化用量下JST-和JST-改性剂分子中的亲水基与重质碳酸钙表面的—OH发生键合作用，改性剂分子层包覆于重质碳酸钙颗粒表面，因此重质碳酸钙表面性质发生改变，由亲水性转变为疏水性，且吸油值显著下降。
滑石粉
改性方法：先将块状偶联剂捣碎，然后将滑石粉与一定比例的偶联剂放入高速混合机中，设定温度为60℃，混合30min，出料即可得改性滑石粉。改性剂：铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸等。测试与表征：接触角、活化率以及红外光谱等，并将改性后的滑石粉与聚乙烯共混后进行吹塑薄膜，测定薄膜的力学性能。改性效果：使用偶联剂对滑石粉进行改性，均能使滑石粉表面形成疏水层，改善了滑石粉与聚乙烯的相容性。此外，偶联剂与滑石粉的结合为较牢固的化学键相连。对比几种偶联剂处理效果，发现钛酸酯偶联剂效果较好。偶联剂虽然对薄膜的力学性能有提升作用，但用量不宜太多。钛酸酯偶联剂质量为滑石粉的2%时，聚乙烯薄膜的力学性能较好。随着滑石粉含量增多，薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均有下降，可根据应用行业选择滑石粉的添加量。煤系高岭土改性方法：将一定量高岭土放入多功能粉碎机内，并按比例滴加一定量的改性剂（偶联剂KH-），利用超高速的剪切粉碎和搅拌作用完成高岭土改性，达到预定时间后停机，倒出改性高岭土备用。改性剂：偶联剂KH-，用量为0.04%，改性时间为1min。测试与表征：沉降体积、Zeta电位、红外（IR）谱、胶料的物理性能。改性效果：与未改性高岭土胶料相比，改性高岭土胶料的物理性能明显提高，拉伸强度提高89%，撕裂强度提高21%，DIN磨耗量减小18%。与未改性高岭土相比，改性高岭土与橡胶的相容性改善，与橡胶基体结合良好，有利于传递应力，使胶料呈现优异的物理性能。云母粉改性方法：将去离子水和无水乙醇按1︰1的比例配制一定量溶液置于mL烧杯中，再称取一定量的改性剂置于其中，放于60℃水浴搅拌加热，促使改性剂预水解待用。再称取一定量的云母粉置于高速混合机中，预分散混合5min，称取设定比例预水解完毕的硅烷改性剂加入其中，高速混合20min，烘干物料，测试待用。改性剂：氨基硅烷改性剂，最佳用量为1.5%。测试与表征：活化度、接触角、黏度，将改性前后的云母粉应用于工业防腐涂料体系中，对整个涂料体系黏度和生产效率、耐中性盐雾、连续冷凝和耐冲击性等性能测试。改性效果：改性后云母粉活化度可达到99.8%，水接触角能达到°，黏度已经下降至41.6KU；改性云母粉在提升涂料体系的生产效率和应用性能方面，效果均优于未改性的云母粉。随着云母粉添加量的增大，由于吸油量变大原因，体系的黏度呈上升的趋势，且细度下降的时间会拉长，对生产制造性及效率有不良影响。相对于未改性产品，改性云母粉对体系黏度的影响明显下降，能改善生产效率和体系黏度。钛白粉改性方法：将钛白粉在去离子水中打浆分散，用注射器吸取有机改性剂，均匀地喷洒在钛白粉水浆中，并用高速搅拌机进行充分搅拌，将处理后的钛白粉置于电热鼓风恒温干燥箱中烘干，使用实验室汽粉机粉碎至微米级粒径，得到有机改性样品。改性剂：聚硅氧烷A、聚硅氧烷B、多元醇（TMP）。测试与表征：亲疏水性、Lab、吸油量，并添加至ABS色母粒测试熔融指数、拉伸强度、冲击强度等材料性能。改性效果：采用聚硅氧烷A、聚硅氧烷B、多元醇类有机改性剂处理钛白粉，对粉体的Lab值无显著影响，产品的吸油量指标均降低；经聚硅氧烷处理的钛白粉呈现疏水特性，增强了其与塑料树脂的相容性；经多元醇改性的钛白粉呈现亲水性，易吸收水分，影响塑料的应用性能；在ABS树脂体系中，加入聚硅氧烷A处理的钛白粉，对塑料制品的力学性能影响最小，材料的拉伸性能和冲击强度最好。纳米氧化锌改性方法：取适量纳米ZnO放在真空干燥箱中预干燥，无水乙醇和去离子依照质量比3∶5混合，在干燥后的烧杯中加入纳米ZnO和上述溶液．超声破碎处理30min，在0r/min下，搅拌1h，匀速搅拌后待温度恒定，缓慢匀速滴加硅烷偶联剂(溶于无水乙醇)，反应结束后冷却至室温，溶液用无水乙醇清洗3次、离心机离心3次，然后置于真空干燥箱干燥，制得偶联剂改性后纳米ZnO。改性剂：硅烷偶联剂(KH-)，最佳用量3%，反应时间2h，反应温度60℃。测试与表征：活化指数、傅里叶变换红外光谱表征、扫描电镜表征、X射线表征。改性效果：纳米ZnO表面由亲水性变为疏水性，纳米粒子的团聚现象改善，分散稳定性提高。FT-IR分析表明，硅烷偶联剂KH－成功改性纳米ZnO粉体；XRD衍射和SEM分析表明，是否改性并不会改变纳米ZnO粉体的六方晶型结构，但纳米ZnO粉体团聚现象显著改善。氢氧化铝改性方法：氢氧化铝粉体于℃下干燥6~8h，加入石油醚溶剂制成浆料，装入三口烧瓶置于搅拌器之上，打开搅拌器，用滴管缓慢加入事先调配好的改性剂，高速搅拌反应约30min，真空抽滤样品，烘干，打散制成粉末状。改性剂：钛酸酯偶联剂，最佳用量0.5%，最佳改性温度～℃。测试与表征：制成硅橡胶防污闪涂料，检测产品性能。改性效果：氢氧化铝予以表面改性处理后，在硅橡胶涂料中分散就较为均匀了，团聚现象虽然仍然有，但是已经得到了大大改善，并较大程度地提高了复合材料的相容性以及电气绝缘性。氢氧化镁改性方法：在恒温80℃条件下，将分散在无水乙醇中的改性剂(2%)溶液与氢氧化镁按1∶1.5的比例配成浆料，改性2h。改性完抽滤、℃烘干、研磨得到改性氢氧化镁粉末。改性剂：钛酸酯偶联剂CS-、CS-，含磷有机阻燃剂磷酸甲酚二苯酯、亚磷酸二甲酯，用量2%，改性2h。测试与表征：红外光谱、热重、电镜和粒度，并将将制得的改性氢氧化镁作为阻燃剂加入EVA中测试材料性能。改性效果：钛酸酯偶联剂CS-、CS-和有机阻燃剂磷酸甲酚二苯酯、亚磷酸二甲酯改性MH都能起到降低颗粒团聚的作用，提高粒径的分散性，效果最好的是钛酸酯偶联剂CS-。有机阻燃剂磷酸甲酚二苯酯改性MH，能提高氢氧化镁耐热性和高温下质量保持率。钛酸酯偶联剂CS-改性后的氢氧化镁与EVA树脂的相容性最好，极大提高断裂伸长率；磷酸甲酚二苯酯改性改性后的氢氧化镁阻燃效果最好。硫酸钙晶须改性方法：首先按照比例称取绝干质量为10g的硫酸钙晶须和一定量的氯化镁（相对于硫酸钙晶须绝干质量的10%，20%，30%）分别置于mL烧瓶和mL烧杯中待用；然后量取一定量的磷酸溶液（磷酸与氯化镁的摩尔比为1∶1），用去离子水稀释至g后置于水浴锅中（水浴温度为25℃），再用氨水调节磷酸溶液pH值并将其缓慢倒入装有晶须的烧瓶中；将烧瓶置于一定温度和转速的磁力搅拌器中；最后将称量好的氯化镁溶于20mL的去离子水中，待其完全溶解后转移至恒压漏斗中并缓慢滴入烧瓶中；反应完成后，经过滤、洗涤和烘干得到改性硫酸钙晶须。改性剂：氯化镁用量（相对于硫酸钙的绝干质量）为30%，改性温度为60℃，改性pH为9.0，改性时间为20min。测试与表征：溶解度、粒径和表面形态、热重、白度，手抄片抄造和性能检测。改性效果：改性后硫酸钙晶须在水中的溶解度可由0.25wt.%降低至0.02wt.%，当加填量为30%时，留着率可由24.5%提升至78.4%。将晶须改性后加填，可在一定程度上提高纸页的白度、不透明度。当纸页中填料含量介于5%~25%时，改性晶须的加填效果比传统造纸填料（碳酸钙和滑石粉）的加填效果更好。活性硅酸钙改性方法：将工业制备的活性硅酸钙粉体和硬脂酸同时加入蒸压反应釜，温度℃，搅拌速率r/min，恒温时间30min，反应结束后使用自来水快速冷却反应釜，将粉体取出后充分沉淀，过滤后在鼓风干燥箱中℃下烘干。改性剂：硬脂酸，用量1%-8%。测试与表征：吸油值、红外光谱、扫描电镜和热重分析，并将改性后的粉体加入到硅橡胶中制成复合材料测试性能。改性效果：随着硬脂酸用量增加，吸油值不断降低；硬脂酸和粉体间存在化学吸附；添加1%硬脂酸可以使硅橡胶拉伸强度比未改性粉体增加40%。硬脂酸用量从1%增加至8%，拉伸强度降低，扯断伸长率先增加后降低，硬脂酸用量为4%时，扯断伸长率达到最大，硬脂酸用量为8%时，拉伸强度和扯断伸长率最低。本文来源编辑整理
