粉体表面改性处理介绍课件.ppt

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1、粉末颗粒的表面改性1)定义表面改性是指利用各类材料或助剂，采用物理、化学等方法对粉体表面进行处理，根据应用的需要有目的地改善粉体表面的物理化学性质或物理技术性能，如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等等，以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。概述2)表面改性的目的使无机矿物填料由一般增量填料变为功能性填料为高分子材料及复合材料提供新的技术方法提高涂料或油漆中颜料分散性，改善涂料性能使制品有良好的光学效应或视觉效果，附加值高表面改性是为改善矿物材料的使用性能，提高使用价值并拓展新的应用领域，以满足新材料、新技术发展、新产品开发的需

2、要提高颗粒的分散性，防止颗粒团聚，3）表面改性的特点虽然有时采用化学反应的方法，这类反应只改变矿物界面层次的组分，不改变矿物材料的内部晶体结构及物理化学性质表面改性的基本方法和研究内容1)表面改性的研究内容表面改性的原理和方法表面改性剂表面改性工艺与设备表面改性过程的控制与产品检测技术目前，对于颗粒材料的表面改性方法还没有十分明确的分类方法。如果按改性过程中改性剂和颗粒存在的状态对改性方法进行分类，颗粒的表面改性可以分为干法改性、湿法改性和气相法改性三类。表面改性方法（1）干法改性干法改性是指颗粒在干态下在表面改性设备中首先进行分散，然后通过喷洒合适的改性剂或改性剂

3、溶液，在一定温度下使改性剂作用于颗粒材料表面，形成一层改性剂包覆层，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。这种改性方法具有简便灵活，适应面广，工艺简单，成本低，改性后可直接得到产品，易于连续化、自动化等优点，但是在改性过程中对颗粒难以做到处理均一、颗粒表面改性层可控等目的。（2）湿法改性湿法改性是指颗粒在一定浓度的改性剂水或有机溶液中，在搅拌分散和一定温度条件下，通过颗粒表面的物理作用或化学作用而使改性剂分子吸附于颗粒表面，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。该方法改性完全，颗粒表面包覆完整，颗粒的改性效果好且稳定。但是采用该方法改性后的粉体如果要在干态下使用，还需要进行

4、干燥后处理，工艺复杂，成本较高。（3）气相法改性气相法改性是指将改性剂汽化以后与固体颗粒表面进行接触，在其表面发生化学反应或物理结合而吸附在颗粒表面，达到对颗粒进行表面改性处理的方法。在该方法中由于要将改性剂汽化，一般局限于一些低分子量、低沸点的改性剂。目前干法表面改性设备主要有高速加热式混合机、SLG型连续式粉体表面改性机、PSC型连续式粉体表面改性机、高速气流冲击式粉体表面改性机（Hybridization）和流化床式粉体表面改性机。干法表面改性设备图1高速加热式混合机1机座2电机3气缸4折流板5锅盖6搅拌叶轮7夹套8卸料装置（1）高速加热式混合机（2）SLG型

5、粉体表面改性机图2SLG型连续粉体表面改性机的结构示意图1温度计2出料口3进风口4风管5主机6进料口7计量泵8喂料机（3）PSC型粉体表面改性机图3PSC型粉体表面改性机的结构示意图1改性剂室2原料仓3螺旋给料器4雾化室5改性处理仓6主轴7搅拌棒8冲击锤9螺旋输送机10气流输送管11成品仓12脉动式吸尘器13排气管14排风扇（4）高速气流冲击式粉体表面改性机图4HYB主机的结构示意图（5）流化床式粉体表面改性机图5不同形式的流化床(a)顶喷式(b)底喷式(c)Wurster式(d)侧喷旋转式2)表面改性的分类包覆处理改性表面化学包覆沉淀反应包膜胶囊化处理机

6、械化学改性，等包覆处理改性包覆也称涂敷，利用有机高聚物或树脂等对粉体表面进行“包覆”以达到改善粉体表面性能的方法影响因素：颗粒的形状比表面积孔隙率涂覆剂的种类涂敷处理工艺，等沉淀反应改性利用化学沉淀反应并将生成物沉积在矿粒表面形成一层或多层“改性层”的方法称沉淀反应改性。影响因素浆液的pH、浓度反应温度和反应时间颗粒的粒度、形状及后续处理工序，等pH、温度是沉淀反应改性最重要的控制因素。表面化学包覆利用表面化学方法，如有机物分子中的官能团(游离基反应、鳌合反应、溶胶吸附以及偶联剂)在无机矿粒（填料或颜料）表面的吸附或化学反应对颗粒表面进行局部包覆使颗

7、粒表面有机化而达到表面改性的方法，它是无机填料或颜料的主要表面改性处理方法。常用改性剂偶联剂——最常用的矿物表面改性剂高级脂肪酸及其盐——适用于表面含金属活性粒子的矿物不饱和有机酸和有机硅，等机械化学改性机械化学改性是利用超细粉碎及其它强烈机械力作用有目的地对矿物表面进行激活，在一定程度上改变矿粒表面的晶体结构、溶解性能（表面无定型化）、化学吸附和反应活性（增加表面活性点或活性基团）等机械化学改性既是一种独立改性方法，也可视为实现表面化学改性、接枝改性等的促进手段机械化学改性的含义利用矿物超细粉碎过程中机械应力的作用激活矿物表面，使表面晶体结构与物理化学性