山西高嶺土改性方法有哪些？鑫晶泰小編整理介紹

許多應用領域都對高嶺土的表面或界面性質有特殊要求，為了滿足應用要求必須對其進行表面改性。表面改性是高嶺土非常重要的深加工改性方法之一，是指根據應用的需要，對高嶺土表面進行物理、化學或機械方法處理，以達到提高高嶺土的白度、亮度、表面活性或改善與聚合物相容性等目的。

對高嶺土表面改性主要有以下幾種方式:煅燒、偶聯劑、吸附、表面包覆。

1.煅燒改性

鍛燒改性是指高溫鍛燒高嶺土，將高嶺土表面的部分或者全部的羥基脫除，獲得特殊的表面性質，使得高嶺土的晶體結構發生變化，由有序的片晶體結構變為無序的高嶺土。煅燒使高嶺土脫去水和揮發性物質，其目的在于提高高嶺土的純度、白度。煅燒后的高嶺土具有白度高、密度小、比表面積增大、吸油性增加、熱穩定性高和絕緣性等特點。

2.偶聯劑改性

偶聯劑處理是利用高嶺土表面的活性基團與偶聯劑間的相互作用，從而達到改變高嶺土表面性質的目的。偶聯劑處理通常有濕法處理和干法處理兩種處理方法。

偶聯劑改性作用機理是偶聯劑經水解后形成一種同時含有親水基團（通常為Si-OH）和疏水基團的兩性物質，高嶺土顆粒表面基團可與親水基團產生化學反應，形成共價鍵，而疏水基團則可與聚合物相結合，或兩種反應同時進行生成更穩固的化學鍵，從而達到改性目的。

常用的偶聯劑有硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑，此外還有鋁酸酯偶聯劑、磷酸酯偶聯劑、疊氮偶聯劑、有機鉻類偶聯劑、鋯類偶聯劑及脂肪酸、醇、酯等。目前只有硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑的作用機理比較清楚。

3.表面包覆改性

此法是較早使用且操作簡便的傳統改性方法，適用于使用條件不高的高嶺土。

原理是通過物理吸附或化學吸附的方式，在高嶺土表面包覆一層有機或無機聚合物而達到表面改性的目的。

此法優點是高嶺土改性后可以使材料結構的穩定性及催化劑活性增強，粉末的聚集程度減弱，分散性及流動性得到改善。

4.表面反應法改性

此法是化學反應法，指改性劑與高嶺土表面羥基基團發生反應，產生疏水基或者進一步產生疏水基團，引起表面性質發生改變。

此法既降低了表面能又改善了高嶺土的疏水性和反應活性。

改性劑可以直接改性高嶺土，也可以在其表面先反應生成離子，再通過離子交換的方式終達到改性目的，此法重要手段有酯化、鹵化、胺化等[6]。

5  插層法改性

插層改性方法是利用層狀結構粉體顆粒晶體層間較弱的結合力或者層間含有可交換的陽離子等特性，采用化學反應或離子交換等方法改變粉體的層間和界面性質。

高嶺土不可進行陽離子交換，但高嶺土層間存在易形成氫鍵的-OH 和Si-O 鍵，層間距較小，只允許部分性小分子通過，可以將這些性小分子插入高嶺土層間并破壞其氫鍵，撐大層間距，使層間的親水性變為疏水性，有利于其他有機物大分子通過置換過程進入，使得高嶺土以納米尺度的剝離狀態分散到各種基體中。

6  機械力化學法改性

機械力化學改性法實質上是借助機械能激活顆粒和表面改性劑發生作用，達到將機械能轉化為化學能的目的，可通過強機械力攪拌、沖擊、研磨等方法實現。

此法在粉體的復合方面也做出了重要貢獻，可以借助機械外力使粉體顆粒表面包覆上一層更細或具有功能性的粉體顆粒，上述表面包覆改性為化學沉淀。而此法為機械化學作用。機械力化學改性法采用不同的機器以及改性工藝，則粉體的改性效果也不同。

除了上述幾種常用的方法外，凝聚共沉法、粒子表面離子互換、輻照改性等方法也是山西高嶺土表面改性的有效手段。

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