粉体表面改性是指用物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理,有目的地改变粉体材料表面的化学性质,以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。它是集粉体加工、材料加工、材料性能、化工、机械等于一体的新技术。
粉体表面改性的目的
改善粉体颗粒的分散性、稳定性和相容性;提高粉体颗粒的化学稳定性,如耐药性、耐光性、耐候性等;改变粉体的物理性质,如光学效应、机械强度等;出于环保和安全生产的目的。
粉体表面改性的方法
- 物理涂覆
利用高聚物或树脂等表而改性剂对粉体表而进行物理处理而达到表面改性的工艺方法。
- 化学包覆
利用吸附或化学反应使颗粒表面改性的方法。
- 沉淀包膜
利用沉淀反应,在颗粒表面形成一层或多层“包膜”,以达到改善粉体表面性质的方法。
- 机械力化学改性
利用超细粉碎及其它强烈机械作用对粉体表面进行激活。
- 高能改性
利用紫外线、红外线、电晕放电和等离子体照射等方法进行表面处理。
- 其它表面改性方法
接枝改性、酸碱处理、化学气象沉淀(CVD)、物理沉淀(PVD)。
粉体表面改性的工艺
- 干法工艺
工艺简单,适用于各种有机表面改性剂,特别是非水溶性的各种表面改性剂。
- 湿法工艺
表面改性剂分散好、表面包覆均匀,适用于各种可水溶或水解的有机表面改性剂、无机表面改性剂等。
- 粉碎与表面改性合二为一工艺
工艺简单,一定程度上提高粉碎效率,但温度不易控制,包覆率不高,表面改性剂有被破坏的可能。
- 干燥与表面改性合二为一工艺
可以简化工艺,但干燥温度一般在200 ℃以上,且难以确保均匀牢固的包覆。
埃尔派的粉体表面改性设备有:涡流磨、ULM-C系列转子磨、三辊磨、针盘磨、高速搅拌机。
影响粉体表面改性效果的主要因素
- 粉体原料的性质
比表面积、粒度大小、粒度分布、比表面能、表面物理化学性质、团聚
- 表面改性工艺
考虑因素有表面改性剂的特性,如水溶性、水解性、沸点或分解温度等;前段粉碎或粉体制备作业的工艺表面改性方法。
- 表面改性剂配方
品种、用量和用法
- 表面改性设备
表面改性设备性能的优劣,不在其转速的高低或结构复杂与否,关键在于所选工艺的特性。
粉体表面改性技术的应用
有机/无机复合材料(塑料、橡胶等)、油漆、涂料、有机/无机复合材料、吸附与催化材料、健康与环境保护、超细和纳米粉体制备中的抗团聚。
粉体表面改性技术的研究方向
- 表面改性工艺与设备
加强表面改性工艺的研究,提高技术,更新设备,以实现表面改性剂在颗粒表面的单分子层吸附、减少改性剂用量、稳定产品质量和方便操作。
- 表面改性剂
一方面,采用先进技术降低生产成本,尤其是各种偶联剂的成本;另一方面研发应用性能好、成本低、具有专门性能或特殊功能的新型表面改性剂。
- 粉体表面改性“软技术”
首先,根据目的材料的性能要求选择粉体材料和“设计”粉体表面;其次,运用先进计算方法、计算技术以及智能技术等各种科学技术辅助设计粉体表面改性工艺和改性剂配方,以达到最佳的应用性能和应用效果。
文章来源:中国粉体网