高嶺土的表面改性方式

很多主要用途都對高嶺土的表面或頁面特性有特別要求，為了更好地達(dá)到運用規(guī)定務(wù)必對其開展表面改性。表面改性是高嶺土十分關(guān)鍵的生產(chǎn)加工改性方式之一，就是指依據(jù)運用的必須 ，對高嶺土表面開展物理學(xué)、有機(jī)化學(xué)或機(jī)械設(shè)備方式解決，以做到提升高嶺土的細(xì)度、色度、表面活力或改進(jìn)與高聚物相溶性等目地。

高嶺土表面官能團(tuán)異構(gòu)為Si-O或Al-O。因而，但凡能更改高嶺土表面Si-O或Al-O鍵合方式的物理學(xué)或有機(jī)化學(xué)方式均能完成對高嶺土的表面改性。對高嶺土表面改性關(guān)鍵有下列幾類方法:鍛燒、偶聯(lián)劑、吸咐、表面包復(fù)。

1鍛燒改性

煅燒改性就是指高溫煅燒高嶺土，將高嶺土表面的一部分或是所有的甲基樹脂吸附，得到獨特的表面特性，促使高嶺土的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，由井然有序的片分子結(jié)構(gòu)變成混亂的高嶺土。鍛燒使高嶺土脫下水和揮發(fā)物化學(xué)物質(zhì)，其目地取決于提升高嶺土的純凈度、細(xì)度。

鍛燒后的高嶺土具備細(xì)度高、相對密度小、比表面積擴(kuò)大、吸油溶性提升、耐熱性高和絕緣性能等特性。

2 偶聯(lián)劑改性

偶聯(lián)劑解決是運用高嶺土表面的活力官能團(tuán)與偶聯(lián)劑間的相互影響，進(jìn)而做到更改高嶺土表面特性的目地。偶聯(lián)劑解決一般有濕式解決和干式解決二種解決方式。偶聯(lián)劑改性作用機(jī)理是偶聯(lián)劑經(jīng)水解反應(yīng)后產(chǎn)生一種與此同時帶有親水基團(tuán)（一般為Si-OH）和親水性官能團(tuán)的倆性化學(xué)物質(zhì)，高嶺土顆粒物表面官能團(tuán)可與親水基團(tuán)造成化學(xué)變化，產(chǎn)生化學(xué)鍵，而親水性官能團(tuán)則可與高聚物緊密結(jié)合，或二種反映與此同時開展轉(zhuǎn)化成更牢固的離子鍵，進(jìn)而做到改性目地。

常見的偶聯(lián)劑有氯硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑，除此之外也有鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、疊氮偶聯(lián)劑、有機(jī)化學(xué)鉻類偶聯(lián)劑、鋯類偶聯(lián)劑及高級脂肪酸、醇、酯等?，F(xiàn)階段僅有氯硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的作用機(jī)理非常清楚。

2.1 氯硅烷偶聯(lián)劑改性

有機(jī)化學(xué)官能團(tuán)異構(gòu)一部分和環(huán)氧樹脂、硫化橡膠等高聚物反映產(chǎn)生離子鍵；亞烷基將有機(jī)化學(xué)官能團(tuán)異構(gòu)一部分和硅酯基一部分相互連接；硅酯基水解后轉(zhuǎn)化成的硅醇基與無機(jī)物填充料的表面化學(xué)物質(zhì)融合產(chǎn)生離子鍵。關(guān)鍵反映以下:

(1)與硫化橡膠分子結(jié)構(gòu)鏈上的烴基產(chǎn)生加成反應(yīng)；

(2)與因機(jī)械設(shè)備力功效而轉(zhuǎn)化成的硫化橡膠分子結(jié)構(gòu)鏈氧自由基產(chǎn)生反映；

(3)產(chǎn)生氫氧根離子遷移反映；

(4)與丙烯酸酯縮合反應(yīng)；

(5)與飽和狀態(tài)高聚物反映。

總體看來，氯硅烷偶聯(lián)劑當(dāng)做了“公路橋梁”的功效，促使有機(jī)化學(xué)孕媽與無機(jī)物粉體以離子鍵的方法牢固地融合在一起。

2.2 鈦酸酯偶聯(lián)劑

鈦酸酯偶聯(lián)劑迄今已發(fā)展趨勢到60多種多樣，可分成單烷氧基焦磷酯基型、單烷氧基型、配位型和鰲合型四大類，在其中前三種種類合適運用于高嶺土的改性。在其中單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑應(yīng)用領(lǐng)域廣，具備多種多樣作用，關(guān)鍵可用在解決干躁的鍛燒高嶺土?xí)r；含水量較多的高嶺土粉體表面改性可以用帶有酒精鰲合基的單烷氧基焦磷酸酯基型鈦酸酯偶聯(lián)劑；配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑大部分不融解強(qiáng)電解質(zhì)，防水性好，并且不產(chǎn)生酯交換反應(yīng)，可適用改性各種類型的鍛燒高嶺土。

一般來說，在鍛燒高嶺土的表面改性中鈦酸酯偶聯(lián)劑不宜獨立應(yīng)用，關(guān)鍵相互配合氯硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用，才會得到不錯的改性實際效果。因此鈦酸酯偶聯(lián)劑可做為高嶺土的輔助偶聯(lián)劑。

3表面包復(fù)改性

此方法是較早應(yīng)用且實際操作簡單的傳統(tǒng)式改性方式，適用應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不太高的高嶺土。基本原理是根據(jù)物理學(xué)吸咐或有機(jī)化學(xué)吸咐的方法，在高嶺土表面包復(fù)一層有機(jī)化學(xué)或無機(jī)物高聚物而做到表面改性的目地。

此方法優(yōu)勢是高嶺土改性后能夠 使原材料構(gòu)造的可靠性及金屬催化劑活力提高，粉末狀的集聚水平變?nèi)?，分散性及流通性獲得改進(jìn)。

4表面反映法改性

此方法是化學(xué)變化法，指改性劑與高嶺土表面甲基官能團(tuán)產(chǎn)生反映，造成疏水性或是進(jìn)一步造成親水性官能團(tuán)，造成表面特性發(fā)生改變，既減少了表面能又改進(jìn)了高嶺土的疏水性和反映活力。

改性劑能夠 立即改性高嶺土，還可以在其表面先反映轉(zhuǎn)化成正離子，再根據(jù)離子交換法的方法最后做到改性目地，此方法關(guān)鍵方式有酯化反應(yīng)、鹵化、胺化等。

5插層法改性

插層改性方式是運用片層構(gòu)造粉體顆粒物結(jié)晶固層較差的結(jié)合性或是固層帶有可互換的正離子等特點，選用化學(xué)變化或離子交換法等方式更改粉體的固層和頁面特性。高嶺土不能開展正離子互換，但高嶺土固層存有易產(chǎn)生共價鍵的-OH和Si-O鍵，層間隔較小，只容許一部分旋光性小分子水根據(jù)，能夠 將這種旋光性小分子水插進(jìn)高嶺土固層并毀壞其共價鍵，撐大層間隔，使固層的吸水性變成疏水性，有益于其他有機(jī)化合物生物大分子根據(jù)換置全過程進(jìn)到，促使高嶺土以納米技術(shù)限度的脫離情況分散化到各種各樣基材中。

6 機(jī)械設(shè)備力化學(xué)方法改性

機(jī)械設(shè)備力有機(jī)化學(xué)改性法本質(zhì)上是依靠機(jī)械動能激話顆粒物和表面改性劑產(chǎn)生功效，做到將機(jī)械動能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的目地，可根據(jù)強(qiáng)機(jī)械設(shè)備力拌和、沖擊性、碾磨等方式完成。

此方法在粉體的復(fù)合型層面也作出了關(guān)鍵奉獻(xiàn)，能夠 依靠機(jī)械設(shè)備外力作用使粉體顆粒物表面包復(fù)上一層更細(xì)或具備多功能性的粉體顆粒物，以上表面包復(fù)改性為化學(xué)沉淀，而此方法為機(jī)械設(shè)備化學(xué)效用。機(jī)械設(shè)備力有機(jī)化學(xué)改性法選用不一樣的設(shè)備及其改性加工工藝，則粉體的改性實際效果也不一樣。除開以上幾類常見的方式外，凝結(jié)共沉法、顆粒表面正離子交換、輻照度改性等方式也是高嶺土表面改性的合理方式。