對(duì)無(wú)機(jī)顏料如鈦白粉用二氧化硅或三氧化鋁等進(jìn)行表面復(fù)合或者包膜處理可以改善其保光性和耐候性但是作為技術(shù)加工研究表面改性是在近一二十年的事情尤其是現(xiàn)代有機(jī)／無(wú)機(jī)復(fù)合材料無(wú)機(jī)／無(wú)機(jī)復(fù)合材料涂料或涂層材料吸附與催化材料環(huán)境材料以及超細(xì)粉體和納米粉體的制備和應(yīng)用具有重要意義粉體表面改性的研究進(jìn)展

粉體工程表面改性或者表面處理與很多學(xué)科如粉體工程物理化學(xué)表面與膠體化學(xué)有機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)高分子化學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料高分子材料復(fù)合材料結(jié)晶學(xué)光學(xué)電學(xué)磁學(xué)等學(xué)科密切相關(guān)可以說(shuō)粉體表面改性是粉體工程或者顆粒制備技術(shù)與其他眾多學(xué)科相關(guān)的邊緣學(xué)科

粉體工程改性主要包括四個(gè)方面

1粉體改性的原理和方法

2表面改性劑

3表面改性工藝與設(shè)備

4粉體表面改性產(chǎn)品的檢測(cè)與表征一粉體表面改性的原理

利用物理化學(xué)機(jī)械等方法對(duì)顆粒表面進(jìn)行處理根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì)如表面晶體結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)表面能界面潤(rùn)濕性電性表面吸附和反應(yīng)特性等以滿足現(xiàn)代新材料新工藝和新技術(shù)發(fā)展的需要

二表面改性方法

表面改性的方法很多能夠改變非金屬礦物粉體表面或界面的物理化學(xué)性質(zhì)的方法如表面物理涂覆化學(xué)包覆微膠囊包覆機(jī)械力化學(xué)等可稱為表面改性方法目前工業(yè)上非金屬礦物粉體表面改性常用的方法主要有表面化學(xué)包覆改性法微膠囊包覆改性法和機(jī)械化學(xué)改性法及原位聚合改性法

1表面化學(xué)包覆改性法是目前最常用的非金屬礦物粉體表面改性方法這是一種利用有機(jī)表面改性劑分子中的官能團(tuán)在顆粒表面吸附或化學(xué)反應(yīng)對(duì)顆粒表面進(jìn)行改性的方法所用表面改性劑主要有偶聯(lián)劑硅烷鈦酸酯鋁酸酯鋯鋁酸酯有機(jī)絡(luò)合物磷酸酯等表面活性劑高級(jí)脂肪酸及其鹽高級(jí)胺鹽非離子型表面活性劑有機(jī)硅油或硅樹(shù)脂等高分子分散劑改性和接枝改性

（2）微膠囊包覆改性法

微膠囊的制備首先是將液體.固體或者氣體囊心物質(zhì)分細(xì)然后以這些微粒為核心使聚合物成膜材料在其上沉積.涂成形成一層膜將囊心微粒包覆依據(jù)囊壁形成機(jī)制合成囊條件微膠囊化方法大致分為三類即化學(xué)法（界面聚合法原位聚合法銳孔法）物理法（噴霧干燥法空氣懸浮法真空蒸發(fā)沉積法靜電結(jié)合法溶劑蒸發(fā)法包結(jié)絡(luò)合物法擠壓法等）和物理化學(xué)法（水相分離法油相分離法融化分散冷凝法等）

（3）機(jī)械化學(xué)改性法

是利用超細(xì)粉碎過(guò)程及其他強(qiáng)烈機(jī)械力作用有目的地激活顆粒表面使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜或無(wú)定形化增強(qiáng)它與有機(jī)物或其他無(wú)機(jī)物的反應(yīng)活性機(jī)械化學(xué)作用可以強(qiáng)顆粒表面的活性點(diǎn)和活性基團(tuán)增強(qiáng)其與有機(jī)基質(zhì)或有機(jī)表面改性劑的使用以機(jī)械力化學(xué)原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的機(jī)械融合技術(shù)是一種對(duì)無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)行復(fù)合處理或表面改性如表面復(fù)合包覆分散的方法能夠?qū)︻w粒進(jìn)行激活的粉碎設(shè)備主要有各種類型的球磨機(jī)氣磨機(jī)和機(jī)械沖擊式磨等

（4）原位聚合改性法

利用粉體在乳液?jiǎn)误w中均勻分散然后用引發(fā)劑引發(fā)聚合從而形成帶有彈性包覆層的核一殼結(jié)構(gòu)的納米粒子由于外層是有機(jī)聚合物所以可以提高粉體與有機(jī)物的親和力再者它是一種內(nèi)硬外軟的核一殼結(jié)構(gòu)的納米粒子可以填充到塑料或者橡膠中時(shí)可以改變它們的力學(xué)性能原位聚合改性法可分為無(wú)皂乳液聚合包覆法預(yù)處理乳液聚合法和微乳液聚合法等

三表面改性劑

粉體的表面改性主要是依靠表面改性劑在粉體顆粒表面的吸附反應(yīng)包覆或包膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的因此表面改性劑對(duì)于粉體的表面改性或表面處理具前應(yīng)用的表面改性劑主要有偶聯(lián)劑表面活性劑有機(jī)硅不飽和有機(jī)酸及有機(jī)低聚物超分散劑水溶性高分子等

1偶聯(lián)劑具有兩性結(jié)構(gòu)的化合物按其結(jié)構(gòu)可分為硅烷類鈦酸酯類鈦鋁酸鹽及配合物等幾種其分子中的一部分基團(tuán)可與無(wú)機(jī)粉體表面的各種官能團(tuán)反應(yīng)形成有力的化學(xué)鍵另一部分基團(tuán)則可與有機(jī)高聚物發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)或物理纏結(jié)從而將兩種性質(zhì)差異很大的材料牢固結(jié)合起來(lái)使無(wú)機(jī)粉體和有機(jī)高聚物分子之間產(chǎn)生具有特殊功能的分子橋表面活性劑它是一種能顯著降低水溶液的表面張力或者液液界面張力改變體內(nèi)系的表面狀態(tài)從而產(chǎn)生潤(rùn)濕和反潤(rùn)濕乳化和破乳分散和凝聚起泡和消泡以及增溶等一系列作用的化學(xué)藥品

有機(jī)硅它是以硅氧烷為憎水基聚氧乙烯鏈羧基酮基或其他極性基團(tuán)為親水基的一類特殊類型的表面活性劑俗稱硅油或硅樹(shù)脂其主要品種有聚二甲硅氧烷有機(jī)基改性聚硅氧烷及有機(jī)化合物的共聚物等

水溶性高分子它是一種親水性的高分子材料在水中能溶解性成溶液或分散劑

四表面改性工藝

表面改性工藝依表面改性的方法設(shè)備和粉體制備方法而異目前工業(yè)上應(yīng)用的表面改性工藝豐要有干法工藝濕法工藝復(fù)合工藝三大類干法工藝根據(jù)作業(yè)方式的不同又可分為間歇式和連續(xù)式濕法工藝又可分有機(jī)改性工藝和無(wú)機(jī)改性工藝復(fù)合工藝又可分為機(jī)械化學(xué)與表面化學(xué)包覆改性復(fù)合工藝干燥與表面化學(xué)包覆改性復(fù)合工藝沉淀反應(yīng)與表面化學(xué)包覆改性復(fù)合工藝等

干法工藝是一種應(yīng)用最為廣泛的非金屬礦物粉體表面改性工藝目前對(duì)于非金屬礦物填料和顏料如重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣高嶺土與煅燒高嶺土滑石硅灰石硅微粉玻璃微珠氫氧化鋁和輕氧化鎂陶土陶瓷顏料等大多采用干法表面改性工藝其中間歇式干法工藝的特點(diǎn)是可以在較大范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)表面改性的時(shí)間但顆粒表面改性劑難以包覆均勻單位產(chǎn)品藥劑耗量較多生產(chǎn)效率較低勞動(dòng)強(qiáng)度大有粉塵污染難以適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)一般應(yīng)用于小規(guī)模生產(chǎn)連續(xù)式改性工藝的特點(diǎn)是粉體與表面改性劑的分散較好顆粒表面包覆較均勻單位產(chǎn)品改性劑耗量較少勞動(dòng)強(qiáng)度小生產(chǎn)效率高適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)連續(xù)式干法表面改性工藝常常置于干法粉體制備工藝之后大批量連續(xù)生產(chǎn)各種非金__屬礦物活性粉體特別是用于塑料橡膠膠粘劑等高聚物基復(fù)合材料的無(wú)機(jī)填料和顏料