粉体表面改性剂大全,你想要的配方都在这里

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里

粉体的表面改性，重要是依靠表面改性剂（或处理剂）在粉体颗

粒表面的吸附、反应、包覆或包膜来实现的。因此，表面改性剂是粉体

表面改性技术的紧要内容之一，对于粉体的表面改性或表面处理具有决

议性作用。

表面改性剂的种类很多，常用的改性剂有偶联剂、表面活性剂、

有机低聚物、不饱和有机酸、有机硅、水溶性高分子、超分散剂以及金

属氧化物及其盐等。

1、硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是一类具有特别结构的低分子有机硅化合物，其通式

为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应本领的活性官能团，如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等；X代表能够水解

的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。

硅烷偶联剂

适用对象：硅烷偶联剂可用于很多无机粉体，如填料或颜料的表

面处理，其中对含硅酸成分较多的石英粉、玻璃纤维、白炭黑等效果最好，对高岭土、水合氧化铝、氧化镁等效果也比较好，对不含游离酸的

钛酸钙效果欠佳。选择硅烷偶联剂对无机粉体进行表面改性处理时肯定

要考虑聚合物基料的种类，也即肯定要依据表面改性后无机粉体的应用

对象和目的来认真选择硅烷偶联剂。

2、钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂的通式为（RO）M—Ti—（OX—R—Y）N，式中1M4，

M+N6；R—短碳链烷烃基；R—长碳链烷烃基；X—C、N、P、S等元素；Y—羟基、氨基、双键等。按其化学结构可分为3种类型：即单烷氧基型、鳌合型和配位型。

钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂在使用过程中应特别注意以下几个问题：

（1）严格掌控温度、防止钛酸酯偶联剂分解。

（2）尽量避开与具有表面活性剂的助剂并用，由于它们会干扰钛

酸酯偶联剂在界面上的偶联反应。假如必需使用这些助剂时，应在无机

粉体、偶联剂和聚合物基料充分混合后再加入这些助剂。

（3）多数钛酸酯偶联剂能不同程度地与酯类增塑剂发生酯交换反应。因此，加药次序应注意避开首先与酯类增塑剂接触，以避开发生副

反应而失效。

（4）注意均匀分散。只有钛酸酯偶联剂的均匀分散和与无机粉体

颗粒的均匀作用才能达到均匀包覆改性和削减钛酸酯偶联剂的用量。

（5）注意技术结合，提高偶联效果。如钛酸酯偶联剂与其他表面

改性剂的并用能产生协同效应和降低改性成本。

3、铝酸酯偶联剂

铝酸酯偶联剂的化学通式为：

Dn代表配位基团，如N、O等；RO—为与无机粉体表面活泼质子或官能团作用的基团；COR为与高聚物基料作用的基团。

铝酸酯偶联剂

适用对象：铝酸酯偶联剂广泛应用于各种无机填料、颜料及阻燃剂，如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙、硫酸钡、硫酸钙、

滑石粉、石棉粉、钛白粉、氧化锌、氧化铝、氧化镁、铁红、铬黄、炭黑、白炭黑、立德粉、云母粉、高岭石、膨润土、炼铝红泥、叶蜡石粉、海泡石粉、硅灰石粉、粉煤灰、玻璃粉、玻纤、氢氧化镁、氢氧化铝、

三氧化二锑、聚磷酸铵、偏硼酸锌等的表面改性处理。

4、锆铝酸盐偶联剂

锆铝酸盐偶联剂是由水合氯化氧锆、氯醇铝、丙烯醇、羧酸等为

原材料合成的，分子结构中含有两个无机（锆和铝）和一个有机功能配

位体。

依据分子中的金属含量（无机特性的比例）和有机配位基的性质，锆铝酸盐偶联剂可分为7类，分别适用于填充聚烯烃、聚环氧树脂、尼龙、丙烯酸类树脂、聚氨酯、合成橡胶等的无机填料的表面处理。

锆类偶联剂

5、表面活性剂

表面活性剂分子由性质截然不同的两构成，一是与油或有机物有

亲和性的亲油基（也称憎水基），另一是与水或无机物有亲和性的亲水

基（也称憎油基）。

亲水基可与无机粉体表面发生物理、化学作用，吸附于颗粒表面，亲油基朝外，无机粉体表面由亲水性变为疏水性，从而改善无机粉体材

料与有机物的亲和性，提高其在塑料、橡胶、胶粘剂等高聚物基复合材

料填充时的相容性和在涂料中的分散性。

表面活性剂

6、有机硅

有机硅是以硅氧烷链为憎水基、聚氧乙烯链、羧基、酮基或其他

极性基团为亲水基的一类特别类型的表面活性剂，俗称硅油或硅树脂。

有机硅

7、不饱和有机酸及有机低聚物

不饱和有机酸作为无机填料的表面改性剂一般带有一个或多个不

饱和双键或多个经基，碳原子数一般在10以下。一般来说，酸性越强，越简单形成离子键，故多选用丙烯酸和甲基丙烯酸。

聚烯烃低聚物有较高的黏附性能，可以和无机粉体较好地浸润、

黏附、包覆。因此，常用做涂料消光剂（一种高孔体积沉淀二氧化硅）

的表面包覆改性剂。

不饱和有机酸及有机低聚物

8、超分散剂

超分散剂除了广泛应用于油墨和涂料工业外，用于陶瓷粉体分散，可提高分散体系固体含量，加添稳定性，除去陶瓷结构微观不均匀性；

用于复合材料中，超分散剂不仅可以加添填料填充量，而且可以提高填

料的分散度，加强填料与高聚物基料界面之间的结合力，改善复合材料

的力学性能。

超分散剂

9、水溶性高分子

水溶性高分子又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是一种亲水性的

高分子材料，在水中能溶解形成溶液或分散液。水溶性高分子可以分为

三大类，即天然水溶性高分子、半合成水溶性高分子和合成水溶性高分子。目前，粉体表面改性用的重要是合成水溶性高分子的聚合类树脂。

水溶性高分子

10、无机表面改性剂

沉淀包膜改性常用无机表面改性剂，其改性的物料（基质）一般

也是无机物。

无机表面改性剂

表面改性剂种类繁多，且配方（品种、用量和用法）具有针对性

很强，即具有一把钥匙开一把锁的特点。因此，在选择表面改性剂时，

应综合考虑粉体原材料的性质、产品的用途或应用领域以及工艺、价格

和环保等因素，并依据表面改性剂的结构、性质及其与粉体的作用机理，有针对性的进行选择。