不同的表面改性剂需要不同的配制方法,例如:对于部分偶联剂,与粉体表面起键合作用的是硅醇,因此,要达到好的改性效果(化学吸附)在添加前进行水解。
对于使用前需要稀释和溶解的其他有机表面改性剂,如钛酸酯、铝酸酯、硬脂酸等要采用相应的,如无水乙醇、、甘油、、、等进行稀释和溶解。
对于在湿法改性工艺中使用的硬脂酸、钛酸酯、铝酸酯等不能直接溶于水的有机表面改性剂,要预先将其皂化、铵化或乳化为能溶于水的产物。
碳酸钙粉体的表面改性主要是解决3方面的问题:①碳酸钙的分散问题;②与有机高分子材料界面结合的问题;③表面改性后功能化及化的问题。因此,在选择表面改性剂时应综合考虑以上几点,并要根据表面改性剂的结构、性质及其与碳酸钙粉体的作用机理,同时还应考虑有机高分子制品的基料性质、配方、工艺技术要求及碳酸钙的物理化学性质,对其进行正确的和有针对性的选择。另外,在改性剂的选择中,并不要仅仅只用偶联剂来进行表面改性,而要应根据碳酸钙粉体的性质及有机高分子制品的配方及工艺技术要求等,加入一定量的其它助改性剂和助剂,配合偶联剂进行更有效的表面改性,使改性碳酸钙粉体产品的性能和质量达到更高的要求,使产品的成本更低。
表面改性可以使无机粉体由一般增量填料变成功能性粉体改性剂,而改性目的是选择改性方法的必要前提:要想增强无机粉体与有机高分子聚合物的相容性和在有机质中的分散性,以提高材料的机械强度和综合性能,可选择有机表面改性;要想得到新型矿物层间化合物,如黏土或石墨层间化合物,可选择插层改性;要想代替白炭黑及补充白炭黑在某些性能上的不足,可选择表面包覆二氧化硅;要想代替钛或减少钛用量,可选择表面包覆二氧化钛;要想提高橡胶制品的某些特殊性能,可选择表面包覆金属颗粒;要想提高制品的光学效益和视觉效果,可选择表面包覆氧化钛、氧化铬、氧化铁等金属氧化物。
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表面粉体改性剂是提升碳酸钙应用性能、提高适用性、拓展市场和用量所必须的重要手段,其效果主要表现在提高碳酸钙分散性:超细化是提升碳酸钙品质的重要途径,但碳酸钙的粒径越小,则表面能越高,吸附作用越强,团聚现象就越严重。通过表面改性,可使改性剂定向吸附在碳酸钙表面,使其表面具有电荷特性,由于同种电荷的排斥性,碳酸钙就不易团聚,从而在基体中实现良好的分散。
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