锰酸锂，合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其 产业 化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低，导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。   锰酸锂-特点:锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.锰酸锂比表面积研究是非常重要的，锰酸锂的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。真正完全自动化智能化比表面积测试仪产品，才符合测试仪器 行业 的国际标准，同类国际产品全部是完全自动化的，人工操作的仪器国外早已经淘汰。真正完全自动化智能化比表面积分析仪产品，将测试人员从重复的机械式操作中解放出来，大大降低了他们的工作强度，培训简单，提高了工作效率。真正完全自动化智能化比表面积测定仪产品，大大降低了人为操作导致的误差，提高测试精度。F-Sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。   锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂，尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有 价格 低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。   锰酸锂的生产目前 市场 上主要的锰酸锂有AB两类，A类是指动力电池用的材料，其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品，其特点主要是高容量。　 锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料，配合相应的添加物，经过混料，烧成，后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特点来考虑，生产本身无毒害，对环境友好。不产生废水废气，生产中的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。　　 

镍钴锰酸锂镍钴锰酸锂是一种电池材料，锂电池用正极材料--镍钴锰酸锂，俗称三元材料，化学成分Li1+zM1-x-yNixCoyO2，是由氢氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀后经三温区烧结得到。该材料比容量高，循环特性好，晶体结构理想，且制备工艺简单，运行成本低，生产周期短，产品性能稳定，是一种更经济，更安全的锂离子电池的正极材料，必将取代其他锂离子电池正极材料。高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，一种高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：包括将镍化合物、钴化合物、锰化合物混合、造粒，以３～１０℃／ｍｉｎ的升温速率，通过在一定温度和一定时间下进行第一次烧结，得到中间产物镍钴锰的氧化物（Ｎｉ↓［１／３］Ｃｏ↓［１／３］Ｍｎ↓［１／３］）↓［３］Ｏ↓［４］；然后将镍钴锰的氧化物与一定比例的锂化合物均匀混合，以３～１０℃／ｍｉｎ的升温速率，在高温下，通过一定时间进行第二次烧结，再将烧结产物经过粉碎、粒度分级后得到高密度的镍钴锰酸锂。镍钴锰酸锂在电池材料方面的应用十分广泛。锂离子电池是新一代的绿色高能电池，具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点，广泛应用于各种便携式电动工具、电子仪表、移动电话、笔记本电脑、摄录机、武器装备等，在电动汽车中也具有良好的应用前景.正极材料是锂离子电池的重要组成部分,是目前锂离子电池中成本最高的部分。钴酸锂（LiCoO2）是目前唯一已经大规模 产业 化并广泛应用于商品锂离子电池的正极材料，然钴酸锂的年需求量已超过1万吨，从而导致钴价大幅攀升，钴资源短缺已开始制约 产业 发展。新型锂离子正极材料----复合氧化物镍钴锰酸锂是一种容量比较高的材料，其比容量比钴酸锂高出30%以上，和钴酸锂有相同的上下限电压，而且安全性也相对较好， 价格 相对较低，与电解液的相容性好，循环性能优异，更为重要的是其成本仅为钴酸锂的一半，是非常有前途的正极材料。此材料正逐步取代钴酸锂而成为在小型通讯和小型动力领域应用的主流正极材料。复合氧化物镍钴锰酸锂材料制备的关键是保证镍、钴、锰三元素的分子级混合，并控制其合理的粒度大小和分布。

锂 电池 的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。近年来，中国锂电池产量已大幅提升，锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料，发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。    金瑞科技作为国内最专业的 电解锰 生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年产量约占全球市场份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右,市场占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰行业需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大市场份额。    公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端市场;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到行业成长的前景。　　此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与 价格 。近年来，中国锂电池 产量 已大幅提升，锂电池正极材料也已经从单一的钴酸锂材料，发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。    金瑞科技作为国内最专业的电解锰生产企业,拥有电解锰产能4万吨,2008年 产量 约占全球 市场 份额的3%;四氧化三锰年产能2万吨左右, 市场 占有率50%以上。近年来公司通过金丰锰业、获得松桃金瑞矿业和黔东锰矿各50%股权等方式以提高产能及矿山自给率。目前电解锰 行业 需求出现积极信号。我们预计,未来两年在政府淘汰落后产能的治理中,公司有望进一步扩大 市场 份额。    公司控股的子公司金天能源材料于2005年12月率先在国内自主研发出了覆钴氧化型氢氧化镍新产品,并建成了1000吨/年的主要用于制作高品质镍氢二次电池以及动力电池产品生产线。目前金天能源主要为比亚迪和日本汤浅供应镍氢电池正极,经过近两年的发展,覆钴氧化型氢氧化镍新产品已经打入了日本电池企业在国内的合资电池厂等高端 市场 ;同时,公司项目系列产品中的动力型氢氧化镍品种已通过了日本松下电池企业的性能检测。目前国内氢氧化镍总需求量约为16000吨/年,其中,高品质的覆钴氧化型氢氧化镍产品仅有不到2000吨/年的生产规模,而金天能源目前拥有氢氧化镍产能2000吨,覆钴氧化型氢氧化镍产能1000吨/年,预计公司能充分享受到 行业 成长的前景。　　此外,公司开展了磷酸亚铁锂制备技术的研究和镍钴锰酸锂三元材料的研究,其中磷酸亚铁锂项目已取得了良好的结果,镍钴锰酸锂三元材料的开发也取得了较好的结果,并获得了科技部75万元的院所基金资助。随着国家鼓励发展电动汽车,大力提倡开发锂离子动力电池,公司电源材料必将受益。 

锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子 电池 的正极材料。    合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池[有色商机 : 铅酸蓄电池]电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是价格便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低，导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。    锰酸锂结构：LiMn2O4是一种典型的离子晶体，并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体，晶胞常数a=0.8245nm，晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….，相邻氧八面体采取共棱相联)，锂占据1/8氧四面体间隙（V4）位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列：锂有序占据1/16氧四面体间隙)，锰占据氧1/2八面体间隙（V8）位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子，16个锰原子，32个氧原子，其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍，因此，每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构，每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子，它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据，16个八面体位置(16d)由锰离子占据，16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据，八面体的16c位置全部空位，氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联，形成了一个连续的三维立方排列，即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时，按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒)，扩散路径的夹角为107°，这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。    市场人士表示，锰酸锂和锰酸锂电池行业的发展前景广阔。本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

目前 市场 上比较常见的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料，而最被看好的则是磷酸铁锂和三元材料这两种，因为目前这两种材料的性价比，以及技术实现难度等都较为适合作为汽车用动力锂电池的正极材料，相较于磷酸铁锂和三元材料，锰酸锂 价格 相对较便宜。但是从更为长远的角度来看，对普通锰酸锂材料进行改良后生产出的尖晶石结构的锰酸锂，可能更适合用作动力锂电池的正极材料。    首先，从能量密度来看，尖晶石结构的锰酸锂电池要优于磷酸铁锂电池。由于受到空间和车重的限制，汽车用动力电池必须要非常轻巧，而且储能量要尽可能大，这就需要动力电池的能量密度要高。目前磷酸铁锂电池的充放电电压在3.7V左右，但是尖晶石结构的锰酸锂可以达到4.2V左右，而锂电池充放电电压高低与其能量密度大小有着正相关的关系，所以从能量密度方面来说，尖晶石结构的锰酸锂电池要更胜一筹。　  其次，从使用电池时的安全性来说，锰酸锂电池也有一定优势。正极材料的导电性能与其充放电时释放的热量大小直接相关，即正极材料导电性越好，电池充放电时释放的热量越小。由于磷酸铁锂材料的导电性不如锰酸锂，所以磷酸铁锂电池在充放电会释放出大量的热量，使动力电池组内部的温度急剧升高，这是非常不安全的。　　中投顾问研究总监张砚霖也指出，从汽车用锂电池制造成本方面来说，尖晶石结构的锰酸锂电池也具有一定的优势。近年来，磷酸铁锂正极材料的 市场价格 徘徊在15-20万元/吨间，而锰酸锂正极材料的 价格 则处在9-15万元/吨的区间，显然使用锰酸锂作为动力锂电池的正极材料更加有利于降低汽车用动力电池的生产成本。 

锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂 尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有 价格 低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。    合成性能好、结构稳定的正极材料锰酸锂是锂离子蓄电池电极材料的关键,锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其 产业 化,掺杂是提高其性能的一种有效方法。掺杂有强M-O键、较强八面体稳定性且离子半径与锰离子相近的 金属 离子,能显著改善其循环性能。 锰酸锂与钴酸锂,三元等其他正极材料相比最大的优点是 价格 便宜,最大的缺点是容  锰酸锂量低(只能发挥到100-110,河南思维典型值:105),压实低，导致不太好压.是钴酸锂和三元材料的过渡产品.在动力电池方面 很有可能被三元取代 。    锰酸锂结构：LiMn2O4是一种典型的离子晶体，并有正、反两种构型。XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体，晶胞常数a=0.8245nm，晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….，相邻氧八面体采取共棱相联)，锂占据1/8氧四面体间隙（V4）位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列：锂有序占据1/16氧四面体间隙)，锰占据氧1/2八面体间隙（V8）位置。单位晶格中含有56个原子:8个锂原子，16个锰原子，32个氧原子，其中Mn3+和Mn4+各占50%。由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fcc)型的两倍，因此，每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元属于不同类型的结构，每两个共棱的立方单元属于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子，它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据，16个八面体位置(16d)由锰离子占据，16d位置的锰是Mn3+和Mn4+按1:1比例占据，八面体的16c位置全部空位，氧离子占据八面体32e位置。该结构中MnO6氧八面体采取共棱相联，形成了一个连续的三维立方排列，即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面形成的三维空道。当锂离子在该结构中扩散时，按8a-16c-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16c或16d位置的能垒)，扩散路径的夹角为107°，这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。   市场 人士表示，锰酸锂和锰酸锂电池 行业 的发展前景广阔。

碳纳米管自发现以来，因为其共同的结构和独特的物理，化学和力学特性以及其潜在的运用远景而倍受人们的重视。碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs)于1991年由NEC(日本电气)筑波研讨所的饭岛澄男(SumioIijima)初次发现。因为其优秀的电磁功用、力学功用、光学功用和热功用等，激起了人们的极大爱好，敏捷成为继 C60之后最抢手的碳纳米材料。 碳纳米管在溶剂中涣散性差、加工操作困难，这极大地约束了它的运用，因此需求经过表面改性来进步它的溶解性和涣散性。并且经过化学或物理的办法还能够将其他功用性基团或材料复合到碳管的表面制备多功用性材料。所以，碳纳米管的功用化改性是非常重要的一个研讨范畴。 一物理法改性 选用物理的办法使碳纳米管晶格发作位移，内能增大，内能增大后的碳纳米管易与介质发作反响，在机械力或磁力作用下活性炭纳米管的体表面与介质发作反响、吸附，到达表面改性的意图。 1高能机械研磨 运用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，经过研具与工件在高压力作用下的相对运动对碳纳米管表面进行改性加工。该法使碳纳米管表面构成晶格缺点或晶格歪曲，然后得到高活性自由基，使碳纳米管易于与其他材料发作反响。 缺点是在研磨过程中不易控制，在构成晶格缺点的一起简略导致碳纳米管的长度过短，失掉原始碳纳米管具有的功用。 2高能球磨法 用球磨机的滚动或振动使硬球对碳纳米管进行激烈的冲击、研磨和拌和，最终使碳纳米管表面构成晶格缺点，得到改性。 缺点是简略在样品中混入硬球成分的杂质，难以别离。 3超声振动法 运用超声波的高频声波发生振动，使碳纳米管在介质中进行涣散，碳纳米管在介质中涣散程度的好坏直接影响碳纳米管的功用与运用作用。 二化学法改性 运用化学办法引进具有活性的羧基、羟基、基等功用团，功用团的引进使得碳纳米管表面的化学性质发作了明显的改变，然后为后续的反响供给了改性的活性点。 1酸处理法 运用碳纳米管的端头及弯折处易被氧化开裂，一起转化为羧基、羟基的特色，选用浓酸或许稀酸处理，使其两头或弯折处开口，引进羟基、羧基等官能团，如图所示，进而增大碳纳米管与溶质间的亲和力，进步其在溶质中的涣散性。 2偶联剂法 选用分子结构一端和碳纳米管结构类似另一端和要结合的材料结构类似的分子作为偶联剂，一端与碳纳米管牢牢结合，另一端与要复合的材料分子结合。这种润饰办法不会对碳纳米管自身的结构构成损坏，然后能够得到结构完好的经润饰的碳纳米管。 3化学镀法 化学镀是近年来被很多研讨运用的一种在材料表面制备接连细密包覆层的办法，具有操作便利、工艺简略、镀层均匀、孔隙率小、外观杰出等特色。因其不必外加电源，但凡镀液能浸到的当地，包含微小孔、盲孔都能够得到均匀的镀层，所以在碳纳米管上也具有优秀的包覆性。 4高能射线辐照法 高能射线指离子束、电子束、γ射线等含有高能量的射线，当这些高能射线照射到碳纳米管上的时分，炮击碳纳米管击出碳原子，碳原子停留在晶格的空隙方位上发生空隙原子，在它本来的平衡方位则留下一个空位。当炮击粒子动能足够大时，导致磕碰级联效应，无序结构添加。大都空位和空隙原子或许互相复合而互相退火，但仍有少量原子作为空隙原子而构成晶格进一步缺点。辐射也能够引起碳原子的溅射，溅射出来的碳原子沉积在碳纳米管的外壁上构成一层无定形碳结构。 5原子搬运自由基聚合法 是近年来敏捷发展并有着重要运用价值的一种活性聚合技能。它源于有机化学中的原子搬运自由基加成反响，运用该技能可在碳纳米管表面接入聚合物分子链，然后取得具有某些功用特性的碳纳米管。 三联合法改性 一般单一的碳纳米管表面改性办法很难取得特定功用的改性碳纳米管，或许是需求花费很多的时刻、财力，得到的改性材料作用也不行抱负。假如将两种乃至多种改性办法合作运用，运用每种办法改性后所得到的功用特色，扬长避短，互相结合，可得到多样化的、功用愈加安稳的改性作用。 经过上述改性办法能够改进碳纳米管的涣散功用，进步它与基体材料之间的相容性，并增强它们之间的互相作用。别的，经过对其进行表面润饰还能够赋予碳纳米管新的功用，完成碳纳米管的分子拼装，取得各种功用优异的纳米材料，在分子电子学、纳米电子学以及纳米生物分子学等方面具有宽广的运用远景。

引言高岭土改性的研究与应用，国内外专利文献、资料时有报道，成果显著、发展迅速，改性高岭土年用量以较大幅度增长。改性高岭土比改性碳酸钙、硅酸钙、氧化铝、二氧化硅和云母的用量、用途及效果更胜一筹。高岭土的改性从广义讲可以通过物理、化学或机械的方法进行。对高岭土进行煅烧是改性，超微粉碎也是改性，因为它们均能赋予高岭土更好的活性(物理的、化学的)和更好、更广泛的应用特性[1]。由于高岭土的矿物形成条件及开采加工方法的差异，导致其表面性能(物理性质如表面积、表面能、表面形态等；化学性质如晶体结构、表面官能团等)有很大差别，使高岭土的应用范围具有局限性[2]。因此，研究、开发不同表面改性的方法，适应高岭土在不同行业中的应用要求，是扩大高岭土的应用范围及效果的重要手段。 一、高岭土矿物表面物理化学特征 高岭土又称瓷石，是多种矿物组成的含水铝硅酸盐的集合体，主要有用的成分是高岭石，其晶体化学式为2Al2Si2O5(OH)8或2SiO2•Al2O3•2H2O，显然是一种含水铝硅酸盐。高岭石中的水是以—OH的形式存在，其晶体结构的特点是由—Si—O四面体层和—Al—(O，OH)八面体层连接而成。高岭石每个结构单元层的O与相邻结构单元层八面体层的—OH通过氢键相结合，使高岭土结构单元呈层状堆积。这种层间力由于是弱的氢键和范德华力，故高岭土形态主要呈板状，易于沿与层面平行的方向裂开，而被加工成超细粉。在自然界中高岭土以鳞片状存在，它能与许多极性分子如HC—ONH2、CH3CONH2、(NH2)2CO等相互作用，产生高岭石(极性有机分子嵌合复合体)。有机分子进入层间域，并于结构层两表面与氢键相结合，其结果：1)使高岭土的结构单元层厚增大；2)改变了高岭土的表面性质(如亲水性等)，使高岭土的应用领域由此而拓宽[2]。 二、高岭土的表面改性方法 对高岭土表面改性，主要是提高其白度、亮度、表面化学活性及与聚合物的相容性等。 目前主要方法有： —煅烧是使高岭土脱水和挥发性物质的一种方法，其目的在于提高高岭土的白度、纯度，改变晶体结构、表面及加工性能等。煅烧后的高岭土具有白度高、密度小、吸油性增加、比表面积增大、遮盖性和耐磨性良好、绝缘性和热稳定性高等特点。—偶联剂处理也是高岭土表面改性的一种方法，是利用偶联剂与高岭土表面活性基团间的相互作用而达到改变高岭土性质的。偶联剂处理高岭土主要方法：1)湿法处理。将高岭土粉浸入溶有偶联剂的溶液中，在一定温度下作用，然后使高岭土粉与溶剂分离，再将粉料进行干燥。与干法相比，湿法具有偶联剂与粉料混合均匀的优点，但也存在着加工工艺复杂、溶剂消耗大、成本高等缺点，目前该工艺已很少使用。用作高岭土表面处理的偶联剂种类很多，目前使用较多的有硅烷类、钛酸酯类、胺和脂肪酸表面活性剂类及铝钛复合型和锆类偶联剂等；2)干法处理。将高岭土微粉放入高速混合器中，在一定温度下搅拌、烘干，将溶有偶联剂的溶剂及助剂缓缓加入，经一定时间搅拌处理，可制成表面改性的高岭土填料。由于改性剂的用量很少，通常只是粉体的1%～5%，要使改性剂与粉体用干法处理混合包覆好，对设备和操作过程应充分注意，力求尽可能达到湿法的效果。—包膜处理是利用有机物或无机物在高岭土微粉粒表面包膜而改进其使用性能的一种方法。该法简便、实用性强，对一些使用要求不高的高岭土产品常采用该法改性，如硬脂酸包膜高岭土粉作普通橡胶填料等。—化学接枝处理是利用高岭土表面的活性—OH基在一定条件下能与其它物质形成化学键或被其它基团取代的原理，对高岭土表面进行处理的一种方法。经化学接枝处理的高岭土能极大地提高填料的性能，可根据需要选择合适的接枝体和不同的改性条件，达到不同的改性目的。在制造精细化、专用化产品方面，该方法具有较大的优势，是高岭土深加工的一个主要方面。 三、改性高岭土的应用 经改性后的高岭土，与有机高分子材料的交联性有了改善、分散性得到了提高、承受外界负荷的有效截面得到增加，使有机高分子材料制品的力学性能等得到增强，功能性大幅提高，所以改性高岭土的应用十分广泛。 （一）改性高岭土在涂料中的应用高岭土作为填充料很早就用于乳胶涂料和油漆中，这是因为它具有化学惰性、好的流动性能、色白、价廉、晶体表面阳离子交换容量较大，经一定的处理可提高其分散性。适用的粒度范围很宽，如粗粒高岭土在无光或平光漆中使用；细粒高岭土在高光泽的油漆或乳胶液中使用。涂料工业经常使用的高岭土有两大类：1)水洗超细高岭土；2)煅烧超细高岭土。煅烧高岭土是近年发展起来的一种新型功能型填料，作为涂料的填料不仅具有较高的白度和不透明性，能在高聚合物中提供较好的稳定性和色泽，而且有较好的遮盖力、软而耐磨，并有抗磨蚀、不收缩等特性[3]。高岭土作为白色填料，其本身并不具备遮盖力，但若以一定比例加入到白色涂料(油漆)中，则可起增亮剂的作用，使涂料的遮盖力有所提高。因此，在配方中能部分替代主颜料(如TiO2BaSO4•ZnS)，降低产品成本[5]。 （二）改性高岭土在塑料中的应用在塑料工业中，高岭土可代替重质CaCO3作PVC、PP、聚酯、尼龙、酚醛树脂等塑料的填充料，用来生产塑料地板和水管等[6]。以高岭土作塑料的填充料，能使塑料表面光滑，提高尺寸精度和耐化学腐蚀性等，尤其在生产高绝缘电缆塑料时作填充料，可提高其电阻率，这是其它无机矿物填料所无法比拟的。在其它塑料制品中应用改性煅烧高岭土，可使其产品尺寸稳定性、抗冲击强度和变形温度等均有较大的提高，并可增加填加量，降低成本[4]。（三）改性高岭土在橡胶中的应用在橡胶制品生产中，提高各种配合剂在胶料中的分散和交联程度，是确保制品胶料质地均一和制品性能优异的关键。对橡胶制品力学性能的影响主要是填料的结构、粒度、粒度分布、物理化学性质[7]，如粒状无机填料在橡胶制品生产中有利于加工成型。但它可造成应力集中，导致制品力学性能降低。鳞片状的无机填料在填充加工过程中，矿物的定向排列将有助于制品的定伸、扯断等力学指标的提高。无机填料表面能的大小直接影响在胶料中的分散性。在填料经过合适的偶联剂和工艺改性后，起到降低表面能的作用，使之增强相互之间的交联性和分散性[4～6]。高岭土作为填料和补强剂，可提高橡胶制品的档次。这是因为在橡胶中掺入粉状高岭土后，形成有机高聚物(橡胶)—无机物(高岭土)复合材料，它能改善橡胶制品的物理化学性能，如可提高橡胶制品的力学强度、耐磨性、耐酸碱腐蚀性、稳定性以及改善胶料的加工性能(如包辊性、吃粉速度、压延压出等)。与此同时，可明显降低橡胶制品的成本，提高经济效益。但是作为橡胶补强剂的高岭土，其Mn的含量必须 四、结语综上所述，高岭土的改性是一项应用广泛的精加工技术，随着研究开发的不断深入，市场的不断开拓，新技术、新产品将不断涌现，推陈出新。相信改性高岭土将有更多的品种、更好的使用性能与效果。 参考文献 [1]潘琳等1高岭土改性的作用与功能.《国外金属矿选矿》，1998(专刊):354～357.[2]吴自强等.高岭土晶体结构、性质及在涂料工业中的应用.《中国涂料》，1995(6):45～16.[3]Zhang，Yong. Effecto fsiliconeoi lonmechanicalpropertiesofhighly filledHDPEcomposites[J]. Polymerandpolymercomposits， 872000.45～46.[4]CarpentierFabien(ENSCL)， ect. Rheologicalinvestigat ioninfireretar－dancy：Applicationtoethylene-vinyl –acetatecopolymer-magne-siumhydroxide/zincborateformulation[J].PolymerInternation-al， 9102000.55～56.[5]李宝智1高岭土在聚乙烯农用薄膜中的应用研究[M].《非金属矿》，1999(4):23～24.[6]李宝智.改性无机填料在橡胶制品中应用效果的研究[J].《中国非金属矿工业导刊》，2000(6):14～15.[7]郑水林.粉体表面改性[M].建材工业出版社，1995:35～36.

导读 碳酸钙晶须是近年呈现的一种新式针状材料，因其结晶方式为单晶，晶体内部简直无缺点，具有强度高、模量高、耐热与隔热性好等优秀特性，与塑料复合时和基体树脂的相容性好，能够改进制品的加工功能，进步力学功能，以广泛应用于轿车、塑料、电气部件制作、高光洁度结构部件制作等范畴。 因为CaCO3表面CO32-离子有适当大比例可被水解，导致粒子表面因存在很多羟基而变为亲水疏油，在有机介质中难于均匀涣散，与基料之间没有结合力，易形成界面缺点，有必要对CaCO3晶须进行表面改性。经过改性，能够减小CaCO3颗粒间的附聚力，改进在基体中的涣散性及稳定性，下降两相界面张力，调理疏水性，进步与有机基料之间的潮湿性和结合力，进而改进复合材料的功能。 本文选用几种改性剂对碳酸钙晶须进行表面改性，从中挑选改性作用较好的改性剂进行条件实验，别离调查改性剂用量、改性温度、改性时刻、拌和转速、烘干温度等要素对碳酸钙晶须表面改性作用的影响，得出最佳的改性工艺技术。1实验部分 1.1 实验质料文石相碳酸钙晶须，文石相质量分数为87.9%，晶须均匀长度为22.8μm，均匀长径比为14.1。1.2 实验试剂硬脂酸、硬脂酸钠、十八酸锌、十二烷基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、钛酸酯NDZ101、钛酸酯NDZ401、铝酸酯、聚酰胺和硅烷KH570，均为分析纯。1.3 实验设备数显悬臂式拌和机，RW20.n型；触摸角测量仪，HARKE-CA型。1.4 改性办法取不同质量分数的碳酸钙晶须料浆300mL，水浴加热拌和，必定温度下逐步参加改性剂的10mL无水乙醇溶液，改性处理必定时刻后趁热过滤，枯燥后即得到改性碳酸钙晶须产品。2样品表征活化指数法经过测定水上的漂浮量，反映矿藏粉体的改性程度。选用触摸角测定仪，测定水滴的触摸角θ，取三次的均匀值为该样品的触摸角。3成果与评论 3.1 改性剂品种对碳酸钙晶须改性作用的影响 实验选用了以下几种改性剂。由表1能够看出，钛酸酯NDZ101、硬脂酸钠、硬脂酸和十八酸锌改性后产品的活化指数最大，其他的改性剂作用显着比较差，乃至不起作用，触摸角的测定成果也阐明晰这一点，有的产品乃至将水珠吸收。在三种改性剂中硬脂酸钠改性产品的触摸角最大，且本钱较低，所以选用硬脂酸钠作为碳酸钙晶须的改性剂。表1 不同改性剂对碳酸钙晶须改性作用的影响3.2 改性剂用量的影响不同的改性剂用量对碳酸钙晶须改性作用的影响如图1所示。图1 改性剂用量与活化指数和触摸角的联系曲线经过图1，本实验终究断定硬脂酸钠改性碳酸钙晶须的最佳改性剂用量为3%。3.3 改性时刻的影响不同的改性时刻对碳酸钙晶须改性作用的影响见图2。图2 改性时刻与活化指数和触摸角的联系曲线由图2可知，改性时刻短，硬脂酸钠不能彻底吸附在碳酸钙晶须表面，改性时刻为20min时，活化指数及触摸角到达最大，阐明改性剂已彻底包覆在碳酸钙晶须的表面。跟着改性时刻的延伸，因为剧烈的拌和，有一部分物理吸附在物料表面的改性剂又发作掉落，所以选定改性时刻为20min。3.4 改性温度的影响不同的改性温度对碳酸钙晶须改性作用的影响见图3。图3 改性温度与活化指数和触摸角的联系曲线在室温20℃下对碳酸钙晶须进行改性时，活化指数、触摸角已达99.4%和125.85℃，跟着改性温度的升高，活化指数和触摸角的数据没有大的改变，但所得改性产品烘干后较为疏松，解聚更为简单，别的考虑到节能等要素，挑选改性温度为80℃。3.5 拌和转速对碳酸钙晶须改性作用的影响拌和转速对碳酸钙晶须改性作用的影响见图5。图4 拌和转速与活化指数和触摸角的联系曲线跟着拌和转速的添加，活化指数和触摸角逐步增大，阐明拌和转速越大，改性剂和碳酸钙晶须的涣散性越好，改性剂分子和碳酸钙晶须触摸的时机越多，改性越均匀，且拌和转速越大，所得产品在烘干后越松懈，解聚越简单。当拌和转速到达1500 r/min时，活化指数到达最大，触摸角也到达147.22°，归纳考虑各要素，挑选最佳拌和转速为1500 r/min。3.6 烘干温度对碳酸钙晶须改性作用的影响烘干温度对碳酸钙晶须改性作用的影响见图6。图5 烘干温度与活化指数和触摸角的联系曲线当烘干温度小于100℃时，跟着烘干温度的添加，活化指数及触摸角都逐步增大；当烘干温度到达100℃时，活化指数到达最大值100%，触摸角到达146.66°，跟着烘干温度持续增大，活化指数和触摸角反而减小，产品的白度逐步下降。当烘干温度到达150℃时，产品乃至变为深黄色，这是因为吸附在碳酸钙晶须表面的改性剂色彩发作了改变形成的。4 定论硬脂酸钠改性碳酸钙晶须的最佳实验条件是：改性剂用量3%，改性温度80℃，改性时刻20 min，拌和转速1500 r/min，烘干温度100℃，烘干时刻3 h。在最佳实验条件下，改性产品的活化指数为100%，触摸角为146.66°。

“塑料改性”、“改性塑料”等这些词常常被咱们挂在嘴边，那么，塑料改性是什么，改的是什么性呢?1何谓塑料改性? 塑料改性是将通用树脂通过物理的、化学的、机械的办法，改善或增加其功用，在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械功能等方面到达特殊环境条件下运用的功用。从质料树脂的出产到多种规格及种类的改性塑料母料，为了下降塑料制品的本钱，进步其功用性，都会存在塑料改性技能。 2改性的意图是什么? 塑料表面改性的意图首要可分为两大类：一类是直接运用的改性，另一类是直接运用的改性。 (1)直接运用的塑料表面改性直接运用改性是指可以直接取得运用的一些改性，详细有表面光泽度、表面硬度、表面耐磨性及冲突性、表面防老化、表面阻燃、表面导电及表面隔绝等。塑料表面这方面的改性近年来开发运用很快，如在塑料隔绝改性方面，表面隔绝改性占有很重要的位置。 (2)直接运用的塑料表面改性直接运用改性是指为直接运用打基础的一些改性，详细如为改善塑料的粘接性、印刷性及层化性等而进行的进步塑料表面张力的改性。例如，以塑料电镀为例，未经表面处理的塑料种类只要ABS的镀层牢度能到达要求;特别聚烯烃类塑料种类，镀层牢度非常低，有必要进行表面改性以进步与镀层的结合牢度，方可进行电镀处理。 3改性改的是什么性?塑料改性有其意图，每种需求意图所运用的改性办法均有不同。这儿介绍几种常遇到的改性需求及其运用的改性办法。 1改动塑料的密度 (1)下降塑料密度 说下降密度或许你清楚，可是换个说法你就理解了：让塑料变轻。下降塑料的密度办法有发泡改性、增加轻质填料及共混轻质树脂三种。塑料制品的发泡成型是下降其密度的最有用办法。而增加轻质添料和共混轻质树脂两种改性办法，只能小起伏地下降密度，其降幅一般只要50%左右，最低相对密度只能到达0.5左右。塑料发泡制品的密度改动规模很广范，相对密度最低可到达10-3。 (2)进步塑料密度 进步塑料的密度是使原树脂相对密度升高的一种办法，首要为增加剧质填料和共混重质树脂。增加剧质填料进步塑料的密度办法首要的填料有金属粉、重质矿藏填料;共混重质树脂进步塑料的密度，此种办法进步起伏比较小，一般最高只能到达50%左右。首要适于一些轻质树脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010及PPO等。常参加的重质树脂有：PTFE、FEP、PPS及POM等。 2塑料的通明性改善 关于塑料的通明性，在之前的文章中有所介绍，这儿只简略介绍一下。改善塑料通明性的原理是运用晶体与通明性的联系。塑料的通明性巨细与其制品的结晶度巨细和结晶结构有关，通过操操控品的不同形状结构，可以改善其通明性。 衡量一种材料的通明性好坏，有许多功能目标都需求考虑。常用的目标有：透光率、雾度、折光指数、双折射及色散等。在上述目标中，透光率和雾度二个目标首要表征材料的透光性，而折光指数、双折射及色散三个目标首要用于表征材料的透光质量。一种好的通明性材料，要求上述功能目标优异且均衡。 常用的改动晶型办法有： ①操控结晶质量，例如晶型、球晶含量、晶体尺度、晶体规整性的操控; ②进步折射率，首要是通过参加不影响通明性的高折射率有机物或无机物来进步; ③下降双折射，可通过操控加工中的取向，即下降取向度而到达下降双折射的意图。 ④增加改善塑料的通明性，是指在通明树脂中参加小分子物质，然后改善其通明性的办法。运用这种办法可进步透光率、折射率，下降双折射。 ⑤增加成核剂，是增大通明树脂透光率最有用的一种办法。成核剂是一种可以促进结晶的小分子物质。它在树脂中可以起到晶核的作用，使原有的均相成核变成异相成核，增加结晶系统内晶核的数目，使微晶的数量增多，球晶数目削减，然后使晶体尺度变细，树脂的通明性进步。 ⑥增加高折射率无机物 ⑦增加能下降双折射的物质 ⑧增加抗雾剂 3塑料的硬度和柔性改善 (1)增加改善塑料的硬度是指在塑猜中参加硬质增加剂的一种改性办法。常用的硬度填加剂为刚性无机填料及纤维。 (2)塑料的表面硬度改善办法是指只改善塑料制品外表的硬度，而制品内部的硬度不变。这是一种低本钱的硬度改善办法。这种改性办法首要用于壳体、装修材料、光学材料及日用品等。这种改性办法首要包含涂层、镀层及表面处理三种办法。 (3)共混与复合改善塑料的硬度：①塑料共混改善办法即在低硬度树脂※※混高硬度树脂，以进步其全体硬度。常见的共混树脂有：PS、PMMA、ABS及MF等，需求改性的树脂首要为PE类、PA、PTFE及PP等。②塑料复合改善硬度的办法即在低硬度塑料制品表面上复合一层高硬度树脂。此办法首要适合于挤出制品，如板、片、膜及管材等。常用的复合树脂为PS、PMMA、ABS及MF等。 (4)增加增塑剂改善塑料的柔性：增塑剂的首要作用是改善树脂的加工性，即下降加工温度，改善加工活动性。但其参加到相关的树脂中，还可以赋予制品以柔性。适用于增塑剂进行改善柔性的树脂有：PVC、PVDC、CPE、SBS、PA、ABS、PVA及氯化聚醚等。 4塑料的加工功能改善 塑料的加工进程是由塑料质料(树脂+增加剂)变成具有必定强度制品的进程。热塑性树脂和热固性树脂其加工进程中所发作的改动不同。改善塑料的加工功能首要会集在：进步树脂的热分化温度;下降树脂的熔融温度;改善树脂的加工活动性;改善树脂的熔体特性。常用改性办法是增加改性，增加增塑剂和润滑剂。增塑剂可进步聚合物塑性;润滑剂的作用是下降物料之间及物料和加工设备表面的磨擦力，从面下降熔体的活动阻力，下降熔体粘度，进步熔体的活动性，防止熔体与设备的粘附，进步制品表面的光洁度等。 5塑料的增强 塑料的增强一般是增加补强填料和纤维。大部分惯例填料直接增加到树脂中，会引起塑料的拉伸强度下降。但有些通过表面独步一时的或直接增加的特殊填料不光不引起拉伸强度的下降，反而会在必定程度上进步拉伸强度，咱们称这类填料为补强填料。补强添补的增强改性远不及增强纤维，只可用于一些强度要求不太高的场合。塑料增加纤维增强办法是最常用且有用的增强办法。增强用纤维类材料是塑料用最首要的增强材料，其用量可占整个增强材料的90%以上。增强用纤维类材料包含纤维和晶须两大类，详细种类首要有：无机类(如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、晶须、石英纤维、石墨纤维及陶瓷纤维等)、有机类(如PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维及聚酯纤维等)、金属类(如硼纤维及铝、钛、钙等金属晶须等)。 6塑料的增韧 塑料的增韧一般是共混弹性体材料，常用弹性体增韧材料有：高抗冲击树脂，如CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油树脂(MPR)等;高抗冲击橡胶，如乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、胶(NBR)、丁胶、天然胶、顺丁胶、氯丁胶、聚及丁二烯胶等。 7塑料的热学功能和阻燃功能改善 影响塑料制品运用的热学功能首要为耐热温度和耐低温温度。耐热温度首要可用热变形温度、马丁耐热温度及维卡软化点表明;而耐低温温度一般可用脆化温度表明。在所有填猜中，除有机填料外，大部分无机矿藏填料都可明显进步塑料的耐热温度。常用的耐热填料有：碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、煅烧陶土、铝矾土及石棉等。例如，云母的最高运用温度可达1000摄氏度，是最有用的耐热改性填料。别的，塑料的增强改动耐热性作用比填充还要好，这首要是因为大部分纤维的耐热温度非常高，熔点大都超越1500摄氏度。常用的耐热纤维首要有：石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、晶须、聚酰胺纤维及酸酯纤维等。 大多数塑料的阻燃性都不是非常好，塑料配方中需求增加阻燃剂。阻燃剂，它是一类可以阻挠塑料点燃或按捺火焰传达的助剂。此外，还需求天增加抑烟剂辅佐。 8塑料本钱下降 下降塑料的本钱一直是供应商的寻求，所以会运用一些改性办法下降本钱。首要的办法有增加填料、共混廉价树脂等。当然，期望直销供应商可以在下降本钱一起不要忘了功能的需求。 塑料的改性无非就是以上这些内容，详细的实践改性进程是很杂乱的，一方面是本钱利益约束，另一方面是客户需求，需求多种改性办法一起完成。

胀大珍珠岩是山玻璃质火山熔岩经破碎、高温锻烧等工序处理，内部结构为疏松多孔的无机材料，具有密度小、导热系数低、吸附性强和孔隙率高级特色，广泛应用于建筑、化工、轻工、冶金、农林、环保等工业范畴。 胀大珍珠岩是一种抱负的保温材料，但其较强的亲水性会明显下降产品的保温功能;作为塑料、橡胶填料，其亲水性和分散性相同受到限制。因而，有必要对其进行憎水改性，才干完成胀大珍珠岩的广泛应用。胀大珍珠岩的表面改性一般分为化学改性和物理改性： 化学改性 胀大珍珠岩的化学改性首要包含酯化反响、硅烷偶联剂改性法以及表面接枝共聚法，经过胀大珍珠岩颗粒表面存在的羟基与改性剂之间的化学反响，使其表面嫁接新的官能团，以改动颗粒表面的极性，得到颗粒表面的疏水性。 陈林雨等选用硅烷偶联剂WD-70对胀大珍珠岩粉进行改性，将珍珠岩粉参加到高速捏合机中，预热枯燥。在预热过程中参加改性助剂，调整珍珠岩粉的表面电位，使偶联剂更好地与珍珠岩表面发生键合，然后参加偶联剂，在必定工艺条件下进行表面改性。将改性后的珍珠岩粉作为橡胶填料，橡胶样品的抗拉强度和撕裂强度得到改进，且永久变形变小。由此可知，改性后的珍珠岩粉填充在橡胶中，可使得橡胶的首要机械力学功能得到改进。 物理改性 物理改性即使用表面改性剂经过物理作用于颗粒表面以改动极性。 林娜等选用硬脂酸为表面疏水改性剂，使用溶液浸渍法对胀大珍珠岩进行了优化改性，将必定量的硬脂酸置于溶液中，拌和溶解后，将胀大珍珠岩颗粒参加到含有硬脂酸的溶液中，拌和均匀后于室温下密封停止30min，然后将样品置于通风橱中，使彻底蒸发，即可得到硬脂酸改性的胀大珍珠岩。改性后胀大珍珠岩的颗粒结构仍为无定型的片状结构，表面由亲水性转变为疏水性，其油水选择性大大提高。 使用化学办法改性胀大珍珠岩颗粒具有反响时间长、需求加热枯燥等额定能量、工艺条件杂乱、对操作人员的技能要求较高级特色。使用物理法改性具有操作工艺简略、改性速率快、不需求额定的能量直销等优势。

碳酸钙是一种重要的、用处广泛的化工原料，作为补强剂和填充剂被广泛使用于橡胶、造纸、油墨、涂料、塑料、食物、化妆品等职业中，不仅能添加产品体积，节省母料，下降本钱，并且能前进制品的物理功能、印刷功能和尺度安稳性等。  一、重质碳酸钙与轻质碳酸钙   依据碳酸钙出产办法的不同，能够将其分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙又称堆积碳酸钙，是用化学加工办法制得；重质碳酸钙又称研磨碳酸钙，是用机械办法直接破坏天然的石灰石、方解石、白垩等制备。重质碳酸钙和轻质碳酸钙的粒度和表面特征存在必定的差异（表１），因而在运用作用上也会有必定的差异。  比较轻质碳酸钙，重质碳酸钙具有能耗低、加工简略、报价低廉的特色，在造纸、塑料、建筑、涂料等职业中的填充作用显着优于轻质碳酸钙，而我国现在正在大力发展造纸和塑料职业，因而对重质碳酸钙的需求量远远大于轻质碳酸钙。但重质碳酸钙的出产和使用依然存在一些有待于改进的问题：① 重质碳酸钙粒径超细化； ② 开发专用重质碳酸钙产品。而处理这些问题的一个有用手法是对重质碳酸钙进行改性研讨，然后满意各种产品的要求。二、重质碳酸钙的表面改性对重质碳酸钙进行表面改性的首要意图是：①下降重质碳酸钙的表面能，避免聚会； ② 前进重质碳酸钙在基体中的涣散性； ③ 增强重质碳酸钙表面与基体的界面亲和性； ④ 前进改性重质碳酸钙的专用性和功能性。而为了使改性重质碳酸钙的填充作用到达最佳，必需要考虑其使用领域、加工办法、共混目标，对不同的基体和使用领域有针对性地挑选适宜的改性剂和改性办法。接下来将依据重质碳酸钙表面处理工艺的不同，介绍国内外现有的几类表面改性办法和所挑选的改性剂。2.1物理涂覆改性 物理涂覆改性是将改性剂与重质碳酸钙以必定的份额混合，在涣散力的作用下，改性剂经过范德华力或静电引力等物理作用力吸附在重质碳酸钙表面，构成单层、双层或多层包覆层。 从物理涂覆改性界说可知，重质碳酸钙的表面与改性剂之间没有发作化学反响，仅仅朴实的一种物理包覆。2.2表面化学改性     表面化学改性是指经过必定的办法，使用改性剂分子中的官能团和重质碳酸体表面的活性点进行化学反响或化学吸附，使改性剂包覆在重质碳酸钙颗粒的表面，增强重质碳酸钙与填充有机基体的相容性和涣散性，然后改进复合材料的加工功能和物理力学功能。重质碳酸钙的表面化学改性首要包含偶联剂改性、复合偶联改性剂改性、聚合物包覆改性、有机物改性等。 2.2.1偶联剂改性 偶联剂是结构化合物，能够分为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂等。  碳酸钙与偶联剂反响示意图2.2.2 复合偶联改性剂改性 复合偶联改性剂改性是以偶联剂为根底，与其他加工改性剂、表面处理剂、交联剂相结合，对重质碳酸钙的表面进行复合改性处理。对重质碳酸钙进行改性处理一起挑选两种或多种改性剂，发挥每种改性剂本身的优势，使重质碳酸钙的改性作用愈加优 良，更 能 满 足 各 种 功 能 化、专 业 化 的需求。 2.2.3聚合物包覆改性 聚合物包覆改性包含反响性纤维素表面处理和接枝聚合物表面处理两类。 反响性纤维素表面处理是将反响性纤维结合在重质碳酸钙的表面，构成表面改性层，到达表面改性的意图。 接枝聚合包覆法是使用重质碳酸钙表面的活性点进行聚合包覆反响，聚合后的有机高分子基体包覆在重质碳酸钙粒子的表面上，阻挠重质碳酸钙的聚会，前进涣散安稳性。接枝聚合处理的重质碳酸钙表面与有机高分子材料表面的相似性前进，下降了重质碳酸钙粒子表面的极性。  碳酸钙表面羟基接枝聚合改性办法   2.2.4 有机物改性 有机物改性首要包含硬脂酸（盐）、磷酸酯类对重质碳酸钙的改性，改性机理如图，磷酸酯类、硬脂酸与碳酸钙反响示意图   2.3机械力化学改性 机械力化学改性是使用破坏、冲突等机械手法，使重质碳酸体的晶格发作位移、晶型发作变化，与此一起系统温度升高，内能增大，大颗粒的碳酸钙粒子不断分解成较小乃至微米级、纳米级的重质碳酸钙颗粒，增强重质碳酸钙颗粒表面的化学活性，易与改性剂发作化学结合或附着，使重质碳酸钙颗粒的内能下降，处于较安稳的状况，到达表面改性的意图。2.4 表面堆积改性 表面堆积改性是选用适宜的办法将改性剂堆积在重质碳酸钙的表面，是无机矿藏颜料表面改性最常用的办法之一，适宜工业化出产，工艺流程简略，经过操控反响条件，能够获得适宜的粒径和纯度。2.5高能表面改性 高能表面改性是指选用强度较高、能量较会集的辐照、等离子体、超声波等办法，对重质碳酸钙表面进行改性处理的一种办法。作用时发生的强冲击波和涣散力能够极大地削弱颗粒间的相互作用，能够有用地避免颗粒间的聚会，有利于重质碳酸钙的涣散，可是此技能的改性作用不稳，本钱较高，操作较杂乱，因而在实践出产中还很难得到广泛的使用。   三、展望表面改性是前进重质碳酸钙使用功能、前进适用性、拓宽商场和用量所有必要的加工技能之一。重质碳酸钙表面改性的首要发展趋势是。 （1）优化表面改性作用。为了前进出产功率、下降改性本钱，在加工出产中，应依据表面改性机理、基料的性质、加工工艺的技能等要求，有针对性的选取表面改性剂、助改性剂和改性设备。 （2）改性重质碳酸钙尺度纳米化。纳米化的碳酸钙会表现出与普通碳酸钙不同或失常的理化性质，在灭菌消毒、透明性、增耐性和补强性等方面起到特殊作用。 （3）绿色环保化。现在人们总是在倡议走可持续发展之路，因而出产环境友好的改性重质碳酸钙填充料显得非常重要。 （4）为了满意科技的前进对材料提出的更高的要求，碳酸钙的改性会向专用型、功能型及高附加值型转化。

一、前语 在钼矿选矿厂的实践生产中，水玻璃是常用的硅酸盐脉石矿藏按捺剂。经过对水玻璃进行改性处理，可显着进步其选择性按捺效果，已在萤石矿、白钨矿 等矿石得到运用。在钼矿浮选中，对水玻璃进行改性处理，能够下降水玻璃的用量，进步浮选的目标，一起有益于钼矿选矿厂的环境、尾矿库的安全以及选矿用水情况等问题的改进。 二、矿石性质 实验所用矿样由辽宁某钼矿供给，原矿档次为0.23%。矿样中的首要元素以及或许影响精矿质量的元素的化学多元素分析成果如表l所示。矿石中钼的化学物相分析成果如表2所示。化学分析成果表明，矿石中钼档次为0.23%，造岩组分SiO2。含量为48.35％，能够揣度，矿石中脉石矿藏首要是硅酸盐类矿藏。化学物相分析成果表明，矿石中的钼首要以硫化矿藏存在，硫化钼在矿石中钼的占有率为94.58%，其它相中的钼为5.42%。 矿石的结构类型为浸染状结构、团块状结构、网状结构和脉状结构。矿石的结构有自形晶结构、半自形晶结构、他形晶粒状结构、剩余结构、告知溶蚀结构、包括结构和反响边结构。 矿石中钼、铁、铜等元素都首要以独立矿藏存在。钼的独立矿藏首要为辉钼矿；铁的独立矿藏为黄铁矿；铜的独立矿藏首要为黄铜矿；脉石矿藏首要为石英，其次为钾长石、钠长石和镁橄榄石等。 三、实验成果与评论 （一）浮选实验粗选药剂用量：普通水玻璃实验：火油210g/t，起泡剂375g/t， 水玻璃2kg/t； 改性水玻璃实验：火油l50g/t，起泡剂312.5g/t，改性水玻璃1.4 kg/t。选用一段粗选、四段扫选、八段精选的浮选流程见图1。调查普通水玻璃、改性水玻璃对钼矿浮选的影响，成果见表3、表4。比照两组闭路实验的浮选目标可知，运用普通水玻璃时，钼精矿档次为48.2% ，回收率为9O.11% ；尾矿钼档次为0.022%，回收率为9.89%。运用改性水玻璃时，钼精矿档次进步了3.6％，回收率下降了2.28%；尾矿钼档次为0.027%，回收率为12.17%。 （二）尾矿沉降实验 用两组闭路实验的尾矿做沉降比照实验，实验成果见表5。从尾矿沉降比照实验的数据可知，改性水玻璃闭路实验的尾矿矿浆均匀沉降速度为1.21cm/min。在相同的实验条件下，普通水玻璃闭路实验的尾矿在相同的时间里几乎不沉降。 （三）实验成果评论 1、由3．1浮选实验可知，在相同的浮选条件下，水玻璃经改性后，不只下降了其用量，还进步了浮选的目标，其对硅酸盐矿藏的按捺效果得到增强，原因或许是对水玻璃进行改性后，使溶液中带负电荷硅酸胶粒以及H3SiO4-在溶液中的含量大大添加，一起在矿藏表面的吸附量也有所添加。因而，对水玻璃的改性进程，实践上是一个强化进步水玻璃按捺才能的进程。 2、由3．2尾矿沉降实验可知，水玻璃经改性后浮选尾矿，沉降速度显着进步，改进了尾矿沉降难的问题。这或许是因为水玻璃经改性后，使溶液中有很多硅胶发生，加速了尾矿的絮凝沉降，使水玻璃对矿泥的涣散效果削弱。 四、定论 选用一段粗选、四段扫选、八段精选工艺流程进行闭路实验，改性水玻璃与普通水玻璃比较，在相同的浮选条件下，不只下降了浮选药剂的用量，还进步了钼矿产品的目标，并且尾矿沉降速度大大加速，从几乎不沉降到均匀沉降速度为1.21cm/min，尾矿沉降难的问题得到显着改进。 作者单位 新疆有色金属研究所（张迎棋） 新疆千鑫矿业有限公司（郑力）

“塑料改性”、“改性塑料”等这些词常常被咱们挂在嘴边，那么，塑料改性是什么，改的是什么性呢?何谓塑料改性? 塑料改性是将通用树脂通过物理的、化学的、机械的办法，改善或增加其功用，在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械功用等方面到达特殊环境条件下运用的功用。从质料树脂的出产到多种规格及种类的改性塑料母料，为了下降塑料制品的本钱，进步其功用性，都会存在塑料改性技能。 塑料改性技能办法有哪些? 提及塑料改性，很多人会想到填充、共混、纤维增强等，但很少人非常全面了解塑料改性技能办法。其实，塑料改性常用的办法有以下几种： 1、增加改性 (1)增加小分子无机物或有机物 在聚合物(树脂)中参与小分子无机物或有机物，通过物理或化学作用，以取得某种预期功用的一种改性办法。这种办法是最早的一种改性办法，它改性作用显着，工艺简略，本钱低，因此运用非常广泛。信任在高校做过结业课题的都触摸和了解这种办法。 这种改性办法依照改性意图分为下降本钱(增加各种价廉的无机、有机填料)、进步强度(增加各种增强纤维)、进步耐性(增加弹性体及超细填料等)、进步阻燃性(增加金属氧化物、金属氢氧化物、无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等)、进步寿数(增加各种抗氧剂、光稳定剂等)、改善加工性(增加增塑剂、热稳定剂、润滑剂及加工助剂等)、增加耐磨性(增加石墨、MoS2、SiO2等)、改善结晶结构(增加成核剂，详细有有机羧酸类、山梨醇类等)、改善抗静电及导电性(增加抗静电剂及导电剂)、改善可降解性(淀粉填充、降解增加剂等)、改善抗射线辐射功用等。 这种办法常用的增加剂有：无机增加剂(填充剂、增强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等)、有机增加剂(增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解增加剂等)。 (2)增加高分子物质 这种办法也成为共混改性，其首要的办法是在一种树脂中掺入一种或多种其它树脂(包含塑料和橡胶)，然后到达改动原有树脂功用。因为共混改性的复合系统中都为高分子物质，因此其相容性好于增加小分子的系统，改性一起对原有树脂的其它功用没有太大影响。咱们常见的聚合物合金就是此办法改性产品。共混改性是一种开发新式高分子材料最有用的办法，也是对现有塑料种类完成高功用化、精细化的首要途径。 2、形状及结构改性 这种办法首要是针对塑料自身的树脂形状及结构来改性。一般办法是改动塑料的晶型状况、交联、共聚、接枝等。 (1)形状操控改性 塑料的形状操控改性即操控塑料制品不同的集合形状，使之取得咱们预期的功用。这种办法是在非外力作用下通过加工成型工艺条件的调整，进行形状操控，一般称之为自我改性，其间以自增强最为常用。通过塑料形状操控可以改善塑料的许多功用，如力学、热学、光学等各个方面，有些方面的改性作用非常显着。例如通过成核技能操控结晶质量，用双向拉伸技能获取高度取向。 (2)交联改性 交联应该很熟悉，一般为线性结构交联为网状结构或立体结构。引发交联是需求外界条件的，一般为不同方式的动力(例如光、热、辐射等)。大分子链因为外界作用发作可反响自由基或官能团，然后在大分子链之间构成新的化学键，使线型结构聚合物构成不同程度网状结构聚合物。例如聚的交联改功用够进步其机械功用。 (3)共聚及接枝改性 这种办法首要是在原有的分子链上加上其他分子链段或功用基团。共聚是指两种或多种单体一起参与的聚合反响，可以扩展聚合物功用，是改善聚合物功用和用处的重要途径。例如聚乙烯与腈共聚改善聚乙烯性脆的缺点;聚氯乙烯与醋酸乙烯酯共聚改善聚氯乙烯的塑性。接枝有链转移接枝、化学接枝、辐射接枝，其改性在刚性体和弹性体方面的运用较多，例如乙烯-丁二烯接枝共聚物改善PS的冲击功用。 3、复合改性 塑料的复合改性即通过粘合剂或热熔等办法将两层或两层以上的膜、片等材料复合在一起而构成一种多层膜、片等材料的办法。塑料的复合改性实践上是塑料共混改性办法中层状共混的极点化，也可以看成是一种特殊的塑料共混改性。 4、表面改性 塑料表面改性是指通过物理或化学办法使塑料制品表面功用发作改动的一类改性办法。塑料表面改性与其它改性不同之处有二点：一是其改性仅局限于制品的表面，其内部功用不发作改动;二是其改性施行于塑料制品一次成型加工之后，归于二次加工改性。 塑料表面改性的意图首要可分为两大类：一类是直接运用的改性，另一类是直接运用的改性。 (1)直接运用的塑料表面改性直接运用改性是指可以直接取得运用的一些改性，详细有表面光泽度、表面硬度、表面耐磨性及冲突性、表面防老化、表面阻燃、表面导电及表面隔绝等。塑料表面这方面的改性近年来开发运用很快，如在塑料隔绝改性方面，表面隔绝改性占有很重要的位置。 (2)直接运用的塑料表面改性直接运用改性是指为直接运用打基础的一些改性，详细如为改善塑料的粘接性、印刷性及层化性等而进行的进步塑料表面张力的改性。例如，以塑料电镀为例，未经表面处理的塑料种类只要ABS的镀层牢度能到达要求;特别聚烯烃类塑料种类，镀层牢度非常低，有必要进行表面改性以进步与镀层的结合牢度，方可进行电镀处理。 改性改的是什么性? 塑料改性有其意图，每种需求意图所运用的改性办法均有不同。这儿介绍几种常遇到的改性需求及其运用的改性办法。 1、改动塑料的密度 (1)下降塑料密度 说下降密度或许你清楚，可是换个说法你就理解了：让塑料变轻。下降塑料的密度办法有发泡改性、增加轻质填料及共混轻质树脂三种。塑料制品的发泡成型是下降其密度的最有用办法。而增加轻质添料和共混轻质树脂两种改性办法，只能小起伏地下降密度，其降幅一般只要50%左右，最低相对密度只能到达0.5左右。塑料发泡制品的密度改动规模很广范，相对密度最低可到达10-3。 (2)进步塑料密度 进步塑料的密度是使原树脂相对密度升高的一种办法，首要为增加剧质填料和共混重质树脂。增加剧质填料进步塑料的密度办法首要的填料有金属粉、重质矿藏填料;共混重质树脂进步塑料的密度，此种办法进步起伏比较小，一般最高只能到达50%左右。首要适于一些轻质树脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010及PPO等。常参与的重质树脂有：PTFE、FEP、PPS及POM等。 2、塑料的通明性改善 关于塑料的通明性，在之前的文章中有所介绍，这儿只简略介绍一下。改善塑料通明性的原理是运用晶体与通明性的联系。塑料的通明性巨细与其制品的结晶度巨细和结晶结构有关，通过操操控品的不同形状结构，可以改善其通明性。 衡量一种材料的通明性好坏，有许多功用目标都需求考虑。常用的目标有：透光率、雾度、折光指数、双折射及色散等。在上述目标中，透光率和雾度二个目标首要表征材料的透光性，而折光指数、双折射及色散三个目标首要用于表征材料的透光质量。一种好的通明性材料，要求上述功用目标优异且均衡。 常用的改动晶型办法有： ①操控结晶质量，例如晶型、球晶含量、晶体尺度、晶体规整性的操控; ②进步折射率，首要是通过参与不影响通明性的高折射率有机物或无机物来进步; ③下降双折射，可通过操控加工中的取向，即下降取向度而到达下降双折射的意图。 ④增加改善塑料的通明性，是指在通明树脂中参与小分子物质，然后改善其通明性的办法。运用这种办法可进步透光率、折射率，下降双折射。 ⑤增加成核剂，是增大通明树脂透光率最有用的一种办法。成核剂是一种可以促进结晶的小分子物质。它在树脂中可以起到晶核的作用，使原有的均相成核变成异相成核，增加结晶系统内晶核的数目，使微晶的数量增多，球晶数目削减，然后使晶体尺度变细，树脂的通明性进步。 ⑥增加高折射率无机物 ⑦增加能下降双折射的物质 ⑧增加抗雾剂 3、塑料的硬度和柔性改善 (1)增加改善塑料的硬度是指在塑猜中参与硬质增加剂的一种改性办法。常用的硬度填加剂为刚性无机填料及纤维。 (2)塑料的表面硬度改善办法是指只改善塑料制品外表的硬度，而制品内部的硬度不变。这是一种低本钱的硬度改善办法。这种改性办法首要用于壳体、装修材料、光学材料及日用品等。这种改性办法首要包含涂层、镀层及表面处理三种办法。 (3)共混与复合改善塑料的硬度：①塑料共混改善办法即在低硬度树脂※※混高硬度树脂，以进步其全体硬度。常见的共混树脂有：PS、PMMA、ABS及MF等，需求改性的树脂首要为PE类、PA、PTFE及PP等。②塑料复合改善硬度的办法即在低硬度塑料制品表面上复合一层高硬度树脂。此办法首要适合于挤出制品，如板、片、膜及管材等。常用的复合树脂为PS、PMMA、ABS及MF等。 (4)增加增塑剂改善塑料的柔性：增塑剂的首要作用是改善树脂的加工性，即下降加工温度，改善加工活动性。但其参与到相关的树脂中，还可以赋予制品以柔性。适用于增塑剂进行改善柔性的树脂有：PVC、PVDC、CPE、SBS、PA、ABS、PVA及氯化聚醚等。 4、塑料的加工功用改善 塑料的加工进程是由塑料质料(树脂+增加剂)变成具有必定强度制品的进程。热塑性树脂和热固性树脂其加工进程中所发作的改动不同。改善塑料的加工功用首要会集在：进步树脂的热分化温度;下降树脂的熔融温度;改善树脂的加工活动性;改善树脂的熔体特性。常用改性办法是增加改性，增加增塑剂和润滑剂。增塑剂可进步聚合物塑性;润滑剂的作用是下降物料之间及物料和加工设备表面的磨擦力，从面下降熔体的活动阻力，下降熔体粘度，进步熔体的活动性，防止熔体与设备的粘附，进步制品表面的光洁度等。 5、塑料的增强 塑料的增强一般是增加补强填料和纤维。大部分惯例填料直接增加到树脂中，会引起塑料的拉伸强度下降。但有些通过表面独步一时的或直接增加的特殊填料不光不引起拉伸强度的下降，反而会在必定程度上进步拉伸强度，咱们称这类填料为补强填料。补强添补的增强改性远不及增强纤维，只可用于一些强度要求不太高的场合。塑料增加纤维增强办法是最常用且有用的增强办法。增强用纤维类材料是塑料用最首要的增强材料，其用量可占整个增强材料的90%以上。增强用纤维类材料包含纤维和晶须两大类，详细种类首要有：无机类(如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、晶须、石英纤维、石墨纤维及陶瓷纤维等)、有机类(如PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维及聚酯纤维等)、金属类(如硼纤维及铝、钛、钙等金属晶须等)。 6、塑料的增韧 塑料的增韧一般是共混弹性体材料，常用弹性体增韧材料有：高抗冲击树脂，如CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油树脂(MPR)等;高抗冲击橡胶，如乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、胶(NBR)、丁胶、天然胶、顺丁胶、氯丁胶、聚及丁二烯胶等。 7、塑料的热学功用和阻燃功用改善 影响塑料制品运用的热学功用首要为耐热温度和耐低温温度。耐热温度首要可用热变形温度、马丁耐热温度及维卡软化点表明;而耐低温温度一般可用脆化温度表明。在所有填猜中，除有机填料外，大部分无机矿藏填料都可显着进步塑料的耐热温度。常用的耐热填料有：碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、煅烧陶土、铝矾土及石棉等。例如，云母的最高运用温度可达1000摄氏度，是最有用的耐热改性填料。别的，塑料的增强改动耐热性作用比填充还要好，这首要是因为大部分纤维的耐热温度非常高，熔点大都超越1500摄氏度。常用的耐热纤维首要有：石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、晶须、聚酰胺纤维及酸酯纤维等。 大多数塑料的阻燃性都不是非常好，塑料配方中需求增加阻燃剂。阻燃剂，它是一类可以阻挠塑料点燃或按捺火焰传达的助剂。此外，还需求天增加抑烟剂辅佐。 8、塑料本钱下降 下降塑料的本钱一直是供应商的寻求，所以会运用一些改性办法下降本钱。首要的办法有增加填料、共混廉价树脂等。当然，期望直销供应商可以在下降本钱一起不要忘了功用的需求。 塑料的改性无非就是以上这些内容，详细的实践改性进程是很杂乱的，一方面是本钱利益约束，另一方面是客户需求，需求多种改性办法一起完成。

一般地说，改性膨润土（有机膨润土、胺化膨润土）是将钠基膨润土加入有机季胺盐的乙二醇溶液中，经高速搅拌、置换反应而成。改性膨润土是用作轮胎、胶板等橡胶制品优良的活性或功能性填料，可提高橡胶制品的性能，降低橡胶制品的成本，提高橡胶与帘子线的粘接强度和胶料的加工性能。改性膨润土用作橡胶填料，是国际上八十年代新技术，原独联体、美、英等国家广泛应用。改性膨润土最早是由吉林化学工业公司研究院开发成功，产品在桦甸、吉林、长春、黑龙江等地的轮胎厂进行试用，效果显著，不仅轮胎使用寿命延长，轮胎生产成本也大大降低。此后，浙江的丰虹、华特开发出有机膨润土及超细/纳米有机膨润土，为有机膨润土（也叫改性膨润土）的应用提供原料的保障。吉林化学工业公司研究院开展了超细改性膨润土对EPDM无卤阻燃胶料性能的影响的研究。

产品名称：钛酸酯偶联剂TSG-0901 首要化学组份：异丙氧基三羧酰基钛酸酯 首要技术指标： 1、 外观：微黄、白色块状物 2、 密度D(30℃)：0.910-0.935g/ml 3、 熔点>:42℃ 4、 溶解性：溶于、、矿物油等溶剂 5、 分化温度>：200℃ 改性机理： 偶联剂分子中的一部分基团可与粉体表面的各种官能团反响，构成强有力的化学键合，另一部分基团与有机高聚物基料发作化学反响或物理环绕，从而将两种性质差异很大的材料牢固地结合起来。 首要用途： 关于超细碳酸钙，纳米碳酸钙有杰出的改性作用，改性今后，适用于聚乙烯、聚、聚氯乙烯、聚乙烯、环氧树脂、聚酯树脂等系统中。关于其他非金属产品:高岭土、滑石、硫酸、二氧化硅等相同具有杰出的改性作用。 使用功能： 1、能显着下降聚合物填充系统的粘度，增加填充量。 2、改进制品的表面光泽，进步尺度稳定性。 3、进步制品的抗张强度、冲击强度、柔韧性、挠曲强度等机械功能。 用法与用量： 偶联剂在80C°以上融化成液态，用计量泵依照配比打进改性机内。1250目重钙增加份额～0.8%左右，不同描摹的粉体有所不同，最佳用量由实验断定。从理论上讲，系统粘度下降最大点就是较合适的用量。 注意事项： 常温密封贮存二年有用。

1.纳米钛改性聚乙烯（PE）膜的抗菌功能    纳米钛对不同细菌均具有灭作用。枯草芽抱归于细胞胚胎，有较强的存生机；金黄色葡萄球菌属革兰氏阳性细菌，大肠杆菌属革兰氏阴性细菌。纳米钛对不同细菌的灭菌率都到达92％以上。    从纳米钛改性PE膜对不同品种细菌的灭菌作用来看，该材料对大肠杆菌的灭菌率为99. 97%，对金黄色葡萄球菌灭菌率为99. 97％，对枯草芽抱灭菌率为97. 42％。验证了该类抗菌塑料产品具有必定的抗菌广谱性。    2.光照条件对纳米钦改性PE膜灭菌率的影响    将纳米钛表面处理，使其到达纳米标准涣散，可下降电子跃迁的禁带宽度，并发生电子一空穴对的圈套，充沛进步光量子功率，加大电子与空穴圈套间的能带宽度，使氧化复原才能进步。纳米钛抗菌塑料在强紫外光照耀时有较强的灭菌作用，在微光时也有较显着的灭菌作用。笔者选用不同光源对抗菌PE膜的灭菌作用进行比较，测验成果列于表1。由表1可知，光源不同，灭菌效；粱不同很小，即使是很弱小的激发光源（漆黑区的微光），该纳米钛抗菌PE膜也具有显着的抗菌作用。    3.老化对纳米钛改性PE膜灭菌率的影响    纳米钛抗菌ＰＥ膜归于非溶出型抗菌材料，其灭菌作用不会随时刻的延伸而逐步下降、乃至消失。    未经老化与饱尝100h紫外光照耀老化的抗菌PE膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍黑色变种的灭菌率见表2。由表2可知，PE膜饱尝紫外光照耀老化试验后，灭菌率仍然很高。

硅灰石是一种钙的偏硅酸盐矿藏，化学分子式为CaSiO3，理论化学成分为CaO48.3％，SiO251.7％。常呈白色和灰白色，玻璃光泽到珍珠光泽；密度2.78～2.9lg／cm3；硬度4.5～5.0；熔点1544℃，溶于酸，加煮沸可发生絮状硅、热膨胀小、烧失量低、有杰出的助熔性。因其无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺度稳定性杰出、力学功用及电功用优秀以及具有补强作用等长处，广泛用作高聚物基复合材料的增强填料。可是硅灰石粉体与高聚物基料的相容性差，因此直接加分散性欠好，经过表面处理后，可改进与高聚物基料的相容性，增强其补强作用，使填充的高聚物基复合材料的力学功用更佳[1,2]。 美国早在1933年在纽约州的威尔斯鲍罗(Willsboro)就已挖掘运用。而我国的硅灰石矿是于1975年发现，1980年正式挖掘试用，1981年由梨树大顶山硅灰石填补了出口空白。据不彻底统计，到2005年底，仅用二十多年的时刻，我国的硅灰石年产量已到达595385t，出口量近20万吨，成为世界上硅灰石出产量榜首，出口量榜首的国家[3]。 一、硅灰石的表面改性研讨现状 依据运用的需求有意图的改动硅灰石的表面物理性质或赋予其新的功用，以满意现代新材料、新工艺和新技能开展的需求。硅灰石的表面改功用够运用硅烷、铝酸酯、钛酸酯等偶联剂和硬脂酸等表面活性剂以及不饱和脂肪酸等表面活性剂和有机低聚物或将两种以上的表面活性剂混合运用。 硅灰石的表面改性首要有4种办法：机械力化学改性、包、偶联剂法和无机纳米包覆改性法。 机械力化学改性是运用超细破坏及其他激烈机械作用有意图的对粉体表面进行激活，在必定程度上改动颗粒表面的晶体结构、溶解功用(表面无定形化)、化学吸赞同反响活性(添加表面活性点或活性基团)等。显着只是依托机械激活作用进行表面改性现在还难以满意运用范畴对粉体表面物理化学性质的要求。可是，机械化学作用激活了粉体表面，能够进步颗粒与其他无机物或有机物的作用活性，重生表面发生的游离基或离子能够引发乙烯、烯烃类进行聚合，构成聚合物接枝的填料。因此，如果在无机粉体破坏进程中的某个阶段或环节添加适量的表面改性剂，那么机械激活作用能够促进表面改性剂分子在无机粉体表面的化学吸附或化学反响，到达在破坏进程中使无机粉体表面改性的意图[2]。 池波等[4]以机械化学吸附法对湖北大冶硅灰石进行了表面改性，作用较好。将硅灰石矿加工成325目粉，以硬脂酸、WD-50硅烷、KH-792硅烷等为改性剂，运用振动磨对硅灰石进行表面改性。振动磨等破坏设备能够对矿藏超细破坏的一起进行表面改性，运用破坏机械化学效应，强化了改性作用。这种办法完结了非金属矿藏超细破坏和表面改性技能同步进行，进步了产品加工功率。工艺原理为：在硅灰石粉体平别离参加必定量的硬脂酸(或WD50硅烷、或KH-792硅烷)，混匀后经超音速气流磨破坏活化。硅灰石、硬脂酸在超音速气流破坏腔中，受来自不同方向喷嘴所发生的高压高速气流的作用，硅灰石沿结合力较弱的解理裂开，由于键的开裂，新鲜表面出现离子键或反响活性点。相同，硬脂酸沿羧基断开，构成羧酸根离子和氢离子。由于硅灰石、硬脂酸一起置于气流磨破坏腔内，其新鲜表面自由基彼此间发生机械力化学反响或机械力化学吸附，超细破坏表面改性在同一时刻完结。 李珍等[5]运用气流磨对硅灰石进行机械力化学改性，并用IR分析对改性作用进行了预点评；对比了用改性前后的硅灰石填充聚(PP)的功用。结果标明：改性后硅灰石别离为由亲水疏油性变为亲油疏水性；硬脂酸质量分数为1.5％时，改性硅灰石／PP复合材料的拉伸强度和冲击强度最好。 吴伟端等[6]依据硅灰石晶体结构所限制的力学性质，学习机械力化学原理，以超音速气流为机械力，对硅灰石进行超细破坏表面改性。扫描电子显微镜、红外吸收光谱分析结果标明：超细硅灰石粉体表面具有微细的硬脂酸接枝物，活性硅灰石／橡胶复合材料界面粘结强度显着高于未改性硅灰石／橡胶复合材料界面粘结强度。 杨春荣等[7]选取三种不同粒径的硅灰石，混入不同份额的硬脂酸，别离选用机械力化学法对其进行表面改性，并凭借显微镜和红外光谱，用活化率这一点评办法对硅灰石的改性作用进行验证与点评。结果标明：机械力化学法改性卓有成效，既到达了化学改性的意图，又维护了硅灰石的晶型结构，一起也对硅灰石粉进行了超细破坏；活化率的试验标明硬脂酸2％的用量可使硅灰石到达最佳改性作用；改性前后硅灰石粉的粒度分析及活化率的试验标明改性前硅灰石粉的粒度越小，改性后的粒度相对增大，改性作用越差，阐明选用机械力化学的办法改性，并不要求初始粉体具有很高的细度，然后节省了本钱。 颜料包膜是近年来鼓起的表面处理技能，包含气相包膜、液相包膜和干法包膜。液相包膜存在工艺杂乱、设备出资大、能耗高级缺陷。气相包膜、固相包膜具有流程短、操作简洁、设备出资少、本钱低一级长处。但气相包膜关于处理剂的挑选有必定的局限性。研讨标明[8]，挑选适合的无机、有机表面处理剂，对改进硅灰石粉的分散性和流动性有显着的作用。有机物是无色油状液体，沸点269.1℃，溶于水和其他有机溶剂。用它处理硅灰石粉，需先将硅灰石粉放人烘箱中烘烤，除掉硅灰石粉表面的水和其他吸附物。由表面吸附理论可知，NH基团比OH基团生动，硅灰石粉表面简略吸附，经过包膜后的硅灰石粉，在水相和油相中，其分散性、流动性均有显着改进。这是由于包膜后的硅灰石粉带有亲水基团和亲油基团的原因。无机物无水三是一种白色晶体，露置于空气中激烈吸水，发生氯化体，构成白雾。无水三升温到183℃进步，遇水激烈水解，生成氢氧化铝和溶液，并放出许多热。运用三这些特性，先将三进步为气体和水蒸气结合反响生成氢氧化铝，被硅灰石粉吸附于表面，再经高温煅烧，氢氧化铝在800℃高温下失掉水，变成三氧化二铝。包膜后的硅灰石粉经高温煅烧生成三氧化二铝更细密地包覆于硅灰石粉的表面。硅灰石粉经三氧化二铝包膜今后，其分散性、流动性也有显着改进，且白度也有进步。固相包膜是经过固体微粒与固体微粒触摸混合、研磨到达改性的意图。其特色是灵敏多变、简略操控、操作简洁、能耗低、无环境污染。只需包膜剂挑选适合，对硅灰石粉的消色率、白度等重要目标的进步非常显着。 偶联剂(或化学浸渍)法是一种常用的表面改性办法，工艺简略，操作便利[9]。例如以MMA对硅灰石表面改性处理：称取必定量的硅灰石粉置于三口烧瓶中，按份额参加水和MMA，剧烈拌和，渐渐升温至70～75℃，按单体量参加0.6％～0.7％的水溶性引发剂，反响一段时刻后过滤。在120℃烘箱中枯燥至恒质量后备用。研讨标明，硅灰石粒子表面包覆了聚甲基酸甲酯后，对基体树脂的力学功用改进显着，尤其是小粒径改性的刚性硅灰石对功用进步更显着。胡缙昌运用硅烷溶液对硅灰石进行了表面改性。首要将硅灰石磨至2～3mm，反复用清洗后烘干，然后在pH值=3～5的硅烷溶液中浸渍3～5h，在150～180℃烘干。处理后硅灰石的电功用、化学功用均有显着的改变。 周新木等[10]选用四种办法对硅灰石进行改性。办法A：将改性剂研磨成细粉与硅灰石粉均匀混合在气流破坏机中进行改性；办法B：将填料制成泥浆，再添加改性剂溶液，经强力拌和后静置、别离枯燥；办法C：直接将改性剂加热成液体喷雾到在强力拌和下的高温填料表面，并操控温度在90～100℃下持续强力拌和必定时刻；办法D：混合填料和改性剂，用球磨机进行球磨。以相同的改性剂用量(1.5％)和相同的改性办法(办法C)别离用油酸钠、铝钛酸酯和硬脂酸作为改性剂，对硅灰石粉进行表面改性。结果标明：以铝钛酸酯和硬脂酸为改性剂的改性作用较好；办法C最为抱负，此法在工业上能够选用高速捏合机，处理量大，操作简略；改性剂用量为1.2％～1.5％，改性后硅灰石的白度仍然在85％以上，改性剂用量在2％以下时不影响硅灰石的白度；拌和时刻为15min时改性作用最好。 袁世相等[11]选用多元醇脂肪酸酯类物质为助剂对硅灰石粉体进行涂覆改性，得到最佳条件为：改性剂最佳用量为硅灰石粉用量的0.7％；最佳涂覆温度为160±10℃；涂覆时问以10～15min最佳；在涂覆时刻为10～15min时，转子转速为2500r／min较为适合。 张文治等[12]研讨了DL-411-A型铝酸酯偶联剂改性硅灰石及其在白油分散介质中的粘度行为，结果标明：用0.2％铝酸酯偶联剂改性的硅灰石粉在白油中降粘性大幅下降，在水中沉降体积增大，吸油量随偶联剂用量添加而下降；而使系统粘度剧增的填充量，改性硅灰石粉比未改性硅灰石粉高1倍；吸水率随铝酸酯偶联剂用量增大而下降，且在85～93℃温度范围内改性对硅灰石粉的白度无显着影响。 康文等[13]以硬脂酸为改性剂，得到的最佳条件为硬脂酸参加量为1.0％～1.2％，拌和速度为900r／min时的改性温度为80～120℃、改性时刻为20～30min。探讨了硅灰石改性机理，在必定的温度和时问条件下，经过激烈的机械力的作用，硬脂酸首要解离构成羧酸根离子[R-COO]－，羧酸根离子再与硅灰石表面的活性点发生化学吸赞同化学键合作用，使硅灰石表面完结改性。其工艺流程为：硅灰石粉→预热枯燥→改性处理→冷却→除粒→活性硅灰石粉。 丁浩[14]在硅灰石拌和磨湿法超细磨矿中，选用硬脂胺盐对硅灰石进行表面改性。结果标明：药剂用量、矿浆条件和磨矿条件均影响改性作用，当硬脂胺盐用量为1.0％～1.2％时，活化率达90％以上，改性作用最佳；影响改性作用的矿浆条件有pH值、温度、浓度。随矿浆pH值增大，硅灰石的改性作用逐步增强，在pH值>5的较宽范围内，硅灰石的改性均出现杰出作用；跟着矿浆温度的升高，改性作用一直在增强，至70℃时，活化率高达97.5％，当矿浆浓度为40％时改性作用最好。影响改性作用的磨矿条件有改性时刻、拌和速度和介质物料比。随拌和速度添加，改性硅灰石活化率逐步增大，但起伏较小。在800～1000r／min范围内，作用较好，最佳改性时问为10min。改性作用随介质物料比的添加而增强。 李珍等[15]创造晰一种硅灰石的改性办法，其过程如下：将硅灰石粉料在恒温60℃条件下拌和10min；然后将钛酸酯偶联剂TC-114与稀释剂无水二的混合液，在60℃时一边喷洒一边恒温拌和15min后，缓慢降至室温，就得到了干法改性粉体。所述的偶联剂用量为硅灰石的0.5％～3.0％，偶联剂与稀释剂1:1～5混合。所述的拌和速度500r／min。此创造改动了硅灰石微粒的表面性质，使本来的亲水疏油性，变为疏水亲油性，易与聚合物结合。 沈健等[16]用聚乙二醇包覆硅灰石，当聚乙二醇用量为硅灰石的4％时，有用地进步了填充PP的缺口冲击强度和低温功用。 无机纳米包覆法是近几年来鼓起的一种办法。硅灰石作为填料运用于橡胶、塑料时，一般要对其作表面有机改性处理，以增强其与基体的相容性。但表面有机改性不能显着改进颗粒被破坏时构成的锋利棱角、平坦解理面临复合材料功用带来的影响。这是由于复合材料中硅灰石的棱角和解理面在和有机物构成界面时，会成为应力集中点，直接影响其充填功用。如能在刚性粒子表面包覆一层纳米级颗粒，那么复合材料既可保存刚性粒子所带来的强度，又可改进颗粒和有机物的结合界面。 黄佳木等[17]将水玻璃和硅灰石粉以必定的份额混合配制成溶液，然后将溶液加热至恰当的温度时，参加适量的与水玻璃反响，生成的纳米SiO2晶粒包覆在硅灰石上，然后制得纳米SiO2包覆硅灰石无机复合粉。将经1.5％铝酸脂偶联剂表面处理后的单一硅灰石粉和纳米SiO2包覆硅灰石粉，各按15％、20％、25％、30％(质量比)别离填充PP树脂，结果标明：在填充量相同的情况下，经过纳米SiO2包覆的硅灰石粉对PP拉伸功用的奉献显着好于未经包覆的硅灰石粉，最大添加值可达l8％(在30％填充量时)。在确保PP拉伸强度不会下降许多的前提下，纳米SiO2包覆的硅灰石粉比单一的硅灰石粉能够获得更大的填充量，因此经济运用价值更高；单一硅灰石粉对聚的抗冲击功用无显着的改进，纳米SiO2，包覆的硅灰石粉填充PP后，大大添加了PP的抗冲击功用，在填充量达25％时仍高于无填料PP的抗冲击强度。 赵宇龙等[18]以硅灰石和水玻璃为首要质料，制备出了二氧化硅／硅灰石复合颗粒。研讨发现，复合颗粒的表面得到钝化，改进了其和聚(PP)的结合界面；对复合颗粒填充PP的力学功用的研讨标明：复合颗粒显着进步了复合材料的屈从强度和曲折强度，开裂强度没有显着改进，而冲击功用有所下降。 郝增恒等[19]在硅灰石表面包覆一层纳米碳酸钙，并用钛酸酯偶联剂对复合粒子进行表面处理。试验办法为：将包覆复合粒子在100～110℃下烘干2h，再投入高速混合机预拌和5min，然后将计量好的钛酸酯偶联剂用液体白腊按l:l的体积比稀释，在恰当温度下均匀地喷洒到包覆复合粒子上，拌和至反响彻底。用这种办法处理的复合粒子填充塑料制品，结果标明塑料的拉伸强度、缺口冲击强度、曲折强度均显着高于未改性包覆复合粒子。 刘桂花等[20]以硫酸铝和硅酸钠为包覆改性剂，选用化学沉淀法，在硅灰石表面包覆纳米级硅酸铝，制备了硅酸铝／硅灰石复合粉体。用SEM、BET比表面积仪、粒度仪、白度仪及吸油值和能谱分析等测验手法对复合粒子进行了表征，调查了制备条件，如包覆量、反响物浓度、反响时刻、温度、加料速度等对复合粒子功用的影响。结果标明，硅灰石表面均匀包覆了一层纳米粒级的硅酸铝，白度进步了2.0％。 二、表面改性硅灰石的运用发展 填料用硅灰石是最具潜力、附加值最高、增加最快的运用范畴。在橡塑工业，首要是运用硅灰石的针状结晶所发生的相似纤维的增强作用，以替代报价较贵的玻璃纤维、碳纤维以及石棉等增强材料，一起硅灰石亦能够起到改进制品功用的作用。 改性针状硅灰石超细粉运用于工程塑料作填料的首要作用是：改进塑料制品的力学功用和抗老化功用；改进塑料制品的功用强度，起补强、增强作用；进步制品的尺度稳定性；调整塑料的流变功用；替代报价较贵的玻璃纤维作填料，可部分替代报价高的塑料用量，然后下降制品本钱。 现在，硅灰石首要用于尼龙6、尼龙66、聚四氟乙烯、聚(PP)、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯及聚烯烃母料等。但绝大多数用于尼龙6和尼龙66工程塑猜中，其充填量可达40％。王雪芹、李滨耀[21]将2000目硅灰石以40％的充填量参加到尼龙66中，经改性处理后，测其力学功用，拉伸强度为96.8MPa，曲折强度为174.6MPa，与纯系统比较，别离进步了23.5％和57.4％，且外观上样条表面润滑。阐明高含量的硅灰石有利于进步尼龙66系统的力学强度和表面光泽。除尼龙66外，将硅灰石掺加到聚四氟乙烯、聚、聚烯烃、聚碳酸酯及其他树脂中，经研讨标明均能起到进步功用、下降本钱的作用。周新木等以铝钛偶联剂和硬酯酸为改性剂对硅灰石进行改性并将改性后的硅灰石填充到工程塑猜中运用，进步了制品的机械力学功用和热机械功用。余兰根、刘传炳等[22]将浙江长兴硅灰石矿的纤维状晶体形状硅灰石，选用特殊的粉体加工工艺制成超细针状粉，并选用硅烷偶联剂对粉体表面进行改性处理，该产品运用于工程塑料作填料，彻底可替代同类的进口改性硅灰石粉，其报价约为进口的50％，有很强的市场竞争力和杰出的开展远景。南京金杉轿车工程塑料有限责任公司将其运用于PP工程塑猜中替代玻璃纤维作增强填料。检测结果标明，改性针状硅灰石超细粉改性共混材料的曲折模量、拉伸强度等均到达了玻璃纤维作增强填料改性共混材料的要求，而本钱比玻璃纤维低30％以上。魏建新等[23]对QS50型、QS600型气流磨、JCF机械破坏3种设备加工的硅灰石试样的粒度、长径比和SEM电镜描摹分析标明：能发生剪切、摩擦力的气流磨是既能超细破坏硅灰石又能确保它具有最佳长径比的相对抱负的设备。经过对超细硅灰石粉体的表面化学改性作用的研讨，断定了最佳工艺条件：改性剂为硬脂酸，用量2％；改性时刻15～20min；改性温度70℃。并探讨了超细改性硅灰石在橡胶中的运用，结果标明：超细改性硅灰石填充天然橡胶制备的硫化胶片的力学功用作用比较好，其拉伸强度最高可达21.93MPa(一般可达19～20MPa)，伸长率可达642.0％，硬度为57邵尔，其拉伸强度和伸长率高于白炭黑填充的硫化胶片。超细改性的硅灰石是优秀的橡胶增强、增韧填充质料，能够在某些范畴替代贵重的白炭黑，有很好的开发运用远景。 YNFWHl01系列活性高长径比针状硅灰石(矿藏纤维增强材料)是云南超微材料有限公司与工程塑料国家工程研讨中心合作开发的新产品，该产品以优质的天然纤维状硅灰石矿石为质料，经过针状晶型维护技能及纤维表面包覆技能制备而成，具有高长径比、高活性等特色，与树脂有很好的相容性，功用介于传统刚性粒子填料(碳酸钙、滑石粉等)与玻璃纤维增强材料之间，具有短切玻纤的性质。产品已在海尔科化公司及海尔新材料等公司广泛运用，在PP、PA66、PET、ABS等热塑性塑猜中有显着的增强作用。 YNFWHl01矿藏纤维增强材料在PP中运用，加工进程中能较好的坚持活性高长径比硅灰石矿藏纤维增强材料的针状晶型，用量可达50％，各功用目标能满意制品技能目标要求，具有传统刚性粒子难于到达的功用优势，可用于出产高填充PP、高模量PP及与玻纤掺混增强PP以满意PP制品在不同职业的需求，与玻纤掺混能处理玻纤取向性问题。该产品与树脂的相容性好，在挤出造粒进程中流动性好，对设备的磨损小，挤出造粒及打针成型进程中加工功用优秀，制品表面润滑度好，可有用处理玻纤显露等问题。 三、结语 多家工程塑料出产厂商的运用结果标明，改性针状硅灰石超细粉运用于工程塑料作用显着，是现在硅灰石产品附加值最高的运用范畴。上海、南京、北京、姑苏、浙江建德等地的10多家厂商已在批量运用该产品。无疑，将改性针状硅灰石超细粉运用于工程塑料会有杰出的市场远景。 [参考文献] [l]非金属矿工业手册编委会．非金属矿工业手册(下册)[M]．北京：冶金工业出版社，1992：1108—1110． [2]郑水林．粉体表面改性(第二版)[M]．北京：我国建材工业出版社，2004：29－116． [3]张梦显．我国硅灰石深加工现状及运用[J]．我国非金属矿工业导刊，2006，(增刊)：94—96． [4]池波，沈上越，李珍，等．硅灰石表面改性试验研讨[J]．岩矿测验，2001，20(1)：57—58． [5]李珍，等．机械力化学改性硅灰石／聚功用的研讨[J]．塑料工业，2003，31(9)：35－36． [6]吴伟端，等．机械力化学改性硅灰石机理研讨[J]．矿藏岩石地球化学通报，1999，18(4)：274—275． [7]杨春荣，李珍，彭继荣．硅灰石机械力化学改性及作用分析[J]．非金属矿，2003，26(1)：22－23． 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高岭土是一种含铝的硅酸盐矿藏，呈白色软泥状，颗粒细腻，状似面粉。因江西省景德镇高岭村而得名。高岭土同石英矿、云母矿、碳酸钙一同，被称作“四大非金属矿产”。高岭土化学成分适当安稳，被誉为“全能石”，被广泛运用于造纸、陶瓷、橡胶、化肥、化纤、电子、石油化工、化学玻璃、耐火材料及建筑材料在内的各个领域。 本年国办发34号文中明确要求：要以石墨、高岭土、膨润土、硅藻土等非金属矿精深加工为要点。而深层次加工技能之一就是改性处理。 一、高岭土的表面改性办法 对高岭土表面改性，首要是进步其白度、亮度、表面化学活性及与聚合物的相容性等。现在首要办法有： 1. 煅烧改性 煅烧改性是通过物理办法对高岭土进行热处理,把表面的部分或悉数羟基脱掉，然后取得特殊的理化功用。 煅烧后的高岭土性质安稳，具有白度高、磨耗小和不透明等特色，适宜用于组成分子筛、铝盐化工制品、水玻璃等。 煅烧高岭土时应留意温度的挑选，在较低温度煅烧，高岭土的活性较大;在较高温度煅烧，可构成铝尖晶石，并在必定温度下有莫来石发生，此刻高岭土的活性较小，不能满意一些高分子材料制品的需求。因而，在不同的制品中运用应挑选不同的煅烧温度。 2. 偶联剂改性 偶联剂改性是通过化学办法使高岭土微细颗粒表面包覆一层有机偶联剂，然后使高岭土表面性质由亲水疏油变成亲油疏水，增强高岭土与有机物基体之间的相容性。其作用机理是偶联剂经水解变成一种一起具有亲水基团(一般为Si—OH)和疏水基团的物质，亲水基团可与高岭土颗粒表面基团发生化学反响，构成共价键，而疏水基团则可与聚合物相容结合，或一起进行反响生成更安定的化学键，然后到达改性意图。 常用的偶联剂有硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂，此外还有铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、叠氮偶联剂、有机铬类偶联剂、锆类偶联剂及高档脂肪酸、醇、酯等。现在只要硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的作用机理研讨较透彻。 3. 包膜处理 包膜处理是运用有机物或无机物在高岭土微粉粒表面包膜而改进其运用功用的一种办法。该法简洁、实用性强，对一些运用要求不高的高岭土产品常选用该法改性，如硬脂酸包膜高岭土粉作普通橡胶填料等。 4. 化学接枝处理 化学接枝处理是运用高岭土表面的活性—OH基在必定条件下能与其它物质构成化学键或被其它基团替代的原理，对高岭土表面进行处理的一种办法。经化学接枝处理的高岭土能极大地进步填料的功用，可根据需求挑选适宜的接枝体和不同的改性条件，到达不同的改性意图。在制作精细化、专用化产品方面，该办法具有较大的优势。 二、改性高岭土的运用 经改性后的高岭土,与有机高分子材料的交联性有了改进、涣散性得到了进步、接受外界负荷的有用截面得到添加,使有机高分子材料制品的力学功用等得到增强,功用性大幅进步,所以改性高岭土的运用非常广泛。 1.改性高岭土在涂猜中的运用 高岭土作为填充料很早就用于乳胶涂料和油漆中,这是由于它具有化学慵懒、好的活动功用、色白、价廉。但由于高岭土微细颗粒互相常聚集成二级颗粒，并且表面易吸附水，因而非极性的疏水基料无法很好地使其潮湿和涣散。而经表面改性后的高岭土，可进步与涂料有机树脂界面的交联作用，并对漆膜的内应力发生必定的影响，增强了内聚力和耐水腐蚀的安稳性，使两者的交联性得到显着进步。 煅烧高岭土是近年发展起来的一种新式功用型填料,经表面改性后的煅烧高岭土不只具有较高的白度和不透明性,能在高聚合物中供给较好的安稳性和色泽,并且有较好的遮盖力、软而耐磨,并有抗磨蚀、不缩短等特性。 总归，经改性的高岭土可更多地替代颜料，节省树脂基料，下降本钱，更好的石英现代高固性涂料的要求。 2.改性高岭土在塑猜中的运用 高岭土通过剥片、煅烧及表面改性后，添加到PVC塑猜中能大大进步其力学功用和电学功用。煅烧改性高岭土是PVC电缆中不行短少的一种功用性填料。 经改性的高岭土运用到塑料产品中，可使产品尺度安稳性、抗冲击强度和变形温度等均有较大的进步,并可添加填加量,下降本钱，并可进步其电阻率,这是其它无机矿藏填料所无法比拟的。 3.改性高岭土在橡胶中的运用 在橡胶制品生产中,进步各种配合剂在胶猜中的涣散和交联程度,是保证制品胶料质地均一和制品功用优异的要害。高岭土作为填料和补强剂,可进步橡胶制品的层次。这是由于在橡胶中掺入粉状高岭土后,构成有机高聚物(橡胶)—无机物(高岭土)复合材料,它能改进橡胶制品的物理化学功用,如可进步橡胶制品的力学强度、耐磨性、耐酸碱腐蚀性、安稳性以及改进胶料的加工功用(如包辊性、吃粉速度、压延压出等)。与此一起,可显着下降橡胶制品的本钱,进步经济效益。 在各种橡胶制品中，煅烧高岭土除了作为填充料的功用外，还能起到如在汽车轮胎面胶和轮胎缓冲层中改进生产工艺的操作功用、进步制品的力学功用、替代白炭黑或炭黑起到必定的半补半强作用;在橡胶电缆的运用中还能取得很好的、安稳的电绝缘归纳功用。 除此之外，改性高岭土运用于绝缘材料职业中，可起到阻燃、进步电阻率的作用;改性高岭土添加到尼龙等工程塑猜中，可使产品的尺度安稳性、硬度、变形温度等功用都有较大的进步，并可下降产品的本钱;高岭土以其共同的功用在催化剂的制备中被广泛运用。通过热改性和化学改性，使其具有比较适宜的中孔，有利于重油分子在催化剂上的吸脱附反响。 小结 综上所述,高岭土的改性是一项运用广泛的精加工技能,跟着研讨开发的不断深入,商场的不断开辟,新技能、新产品将不断涌现,移风易俗。对此，在持续深入研讨高岭土改性办法机理的一起，要把其它新式技能，如微波、超声波和等离子体等，用于高岭土的改性处理傍边，然后打破传统处理办法的约束，改进材料的结构、物性等。信任改性高岭土将有更多的种类、更好的运用功用与作用。

粉体表面改性的工作应注意以下几个方面的问题。 1.粉体表面改性的原理和方法 (1)表面或界面性质与其应用性能的关系 (2)表面或界面与表面改性剂或处理剂的作用机理和作用模型 (3)各种表面改性方法的基本原理或理论基础，包括表面改性处理过程的热力学和动力学，模拟和化学计算等 2.表面改性剂及其配方 (1)种类、结构、分子量、活性基团与其应用性能或功能的关系 (2)与粉体表面及复合材料的作用机理和作用模型 (3)用量和使用方法 (4)新型和专用表面改性剂的制备或合成 3.表面改性工艺与设备 (1)不同种类和不同用途粉体表面改性的工艺流程和工艺条件 (2)不同种类和不同用途粉体的表面改性配方 (3)影响表面改性效果的因素 (4)高性能和专用改性设备的研制开发 4.过程控制与产品表征与检测技术 (1)过程温度、浓度、酸度、时间及表面改性剂用量、表面包覆率或包膜厚度等监控技术 (2)表面改性产品的表征与检测(直接检测和表征)方法及仪器; (3)控制参数与指标之间的对应关系及过程的智能化控制等。

粉体工业是一个重要的根底质料工业，粉体制作技能在化学工业及材料工业中占有十分重要的位置。在一些高分子材料工业及高聚物复合材料范畴中，粉体常常用作无机矿藏填料。 以高岭土、云母、石英、氧化铝、滑石、碳酸钙等无机矿藏粉体作为填料，因为这些无机矿藏材料与有机高聚物基质的界面性质不同，因此当以无机矿藏填料作为填充物时，除了需求相关的粒度和粒度散布要求之外，还必须对其表面进行改性，进步材料的力学功用及归纳功用。 1、表面物理改性 所谓表面物理改性是经过分子间效果力将无机或有机表面改性剂吸附到无机粉体粒子表面，在粉体粒子表面构成包覆层，以下降粉体的表面张力，改动粉体粒子的表面极性，削减粉体粒子之间的聚会效果，然后到达均匀安稳涣散粉体粒子的意图。 1.1表面活性剂改性 表面活性剂包括疏水基和亲水基，是极少数能明显改动物质表面或界面性质的物质，具有两个根本特色: ( 1)在物质表面或两相界面简略定向摆放，使其表面性质或界面性质发作明显改动;(2) 在溶液中的溶解度很低， 在一般运用浓度规模内大部分以胶团( 缔合体) 状况存在，使其表面张力明显下降。 1.2 高能表面改性 运用紫外线、红外线、电晕放电和等离子体照耀等办法对无机粉体进行表面处理的办法称为高能表面改性。Sugiyama将 CH4 与 H2的混合气体通入微波等离子体反响器对 TiO2 粉末进行表面改性，估测在 CH4 和 H2 的一起效果下 TiO2 表面将构成 Ti-C-O 结构，使其导电性与TiC相似。王怀法等以为电子束辐射能够在颗粒体内部构成大能量开释和电击穿，构成微观缺点及显微裂隙，然后强化颗粒的磨碎进程，以到达表面改性的意图。 1.3胶囊化改性 胶囊化改性是现代医药范畴最早选用的技能，开始是由为了满意药品药效的缓释性需求而呈现的固体药粉胶囊化开展而来的。胶囊化改性是在粉体颗粒表面上掩盖均质并且有必定厚度的薄膜。胶囊化改性的实例许多，如选用原位聚合法能够制备聚甲基酸酯包覆的钛胶囊改性粉体，运用高速气流冲击法能够完结聚甲基酸甲酯(PMMA) 在尼龙 -12 上、SiO2在聚乙烯上、二氧化钛和含氟石墨在尼龙 -12上的包覆。经过细小颗粒胶囊化改性不只能够制备出无机/有机复合胶粒，改动颗粒的性质，还能够完结胶囊的缓释效果，拓展无机粉体的运用规模。 2、表面化学改性 所谓无机粉体表面化学改性是指经过无机粉体粒子表面和表面改性剂之间的化学吸附效果或化学反响，改动粒子的表面结构和状况，然后到达表面改性的意图。 2.1 表面堆积法 表面堆积法是运用无机化合物在颗粒表面进行沉积反响，然后在颗粒表面构成一层或多层“包覆”或“包膜”，以到达改进粉体表面性质的意图。这种办法一般选用湿法工艺，具有如下长处:(1) 所运用的工艺和设备较简略， 便于工业化出产; ( 2) 能够完结不同组分之间在分子 /原子水平上的均匀混合，准确操控各组分的含量; (3)所需粉体的纯度、相组成、颗粒巨细、晶粒巨细和涣散性均能够经过操控沉积条件及沉积物的煅烧程度来完结。 2.2 化学包覆 化学包覆是运用表面化学办法对颗粒表面进行部分包覆，使颗粒表面有机化，然后对无机粉体颗粒表面进行改性的办法。化学包覆所用的表面改性剂品种许多，如偶联剂、表面活性剂等。 其间，偶联剂改性适用于各种不同的有机高聚物和无机填料的复合材料体系，这是因为偶联剂是具有结构的化学物质，其分子中的一部分基团能够与粉体表面的各种官能团反响，构成强有力的化学键，另一部分基团能够与有机高聚物基料发作化学反响或物理环绕，然后将两种性质差异很大的材料结实结合起来，使无机粉体和有机高聚物分子之间建立起特殊的“分子桥”，然后改进无机粉体的涣散性。 2.3 机械力化学 因为机械力的效果，颗粒呈现无定形化、晶格畸变、晶型改变、结晶结构全体结构变形等现象，一起因为体系内能增大，温度升高，或许随同游离基的构成，表面自由能增大，呈现外激电子放射以及等离子区等现象。机械力化学改性有两层意义:( 1) 运用矿藏超细粉碎进程中机械应力的效果激活矿藏表面，使表面晶体结构与物理化学性质发作改动，然后完结运用需求; ( 2)运用机械应力对表面激活效果和由此发生的离子或游离基引发单体烯烃类有机物聚合，或使偶联剂等表面改性剂高效附着然后完结改性。 3、小结与展望   无机粉体表面改性已经成为当今粉体材料学开展的首要方向之一，也是粉体材料由科研阶段向工业运用过渡的重要环节。因为大多数改性后的粉体物料仅仅作为一种填料、 颜料或其他性质及功用的质料，并非终究的材料或制品，因此粉体表面技能也将不断开展和进步以灵敏习惯相关运用范畴的开展和现代科学技能一日千里的改动。现在普遍以为未来无机填料开展的三大方向是粒径微细化、 表面活性化、结构复杂化。因此“复合” 处理工艺，行将复合、 超细粉碎、 表面改性在同一工艺或体系中完结，将成为未来无机粉体加工技能的首要开展趋势。

现在，嵌锂碳材料因为具有杰出的循环稳定性、抱负的充放电渠道和较高的性价比，常被作为锂离子电池负极材料。但因为碳电极的电位与金属锂的电位很挨近，当电池过充时，在碳电极表面易分出锂枝晶而发作短路;当温度过高时，易引起热失控，且锂离子在进行重复脱嵌的进程中，会使碳材料结构遭到损坏，致使容量衰减。因而，寻觅能在碳负极电位稍正的电位下嵌入锂，且具有高比容量、安全可靠的新式负极材料，成为极有含义的课题。钛氧基类化合物也是现在研讨得比较多的一类负极材料，包含TiO2、LiTi2O4、Li4Ti5O12、Li2Ti3O7以及它们的掺杂改性材料。其间运用尖晶石型Li4Ti5O12作为负极材料，近年来成为国内外研讨的热门。 改性 尖晶石型钛酸锂尽管具有许多优秀的功能，但也存在缺陷，如:电子电导率低，大电流放电易发生较大的极化等，约束了其商业运用。因而，对Li4Ti5O12进行改性成为现在的研讨要点。研讨者选用纳米化、引进导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等办法，对Li4Ti5O12进行改性，进步导电性和倍率功能，坚持高可逆容量和杰出的循环稳定性。 纳米化 Li等以TiO2和LiOH为质料，经过低温水热反响制得纳米管(线、棒、带)状钛酸，并以此为前驱体参加LiOH，进行锂离子交流反响制备了形状可控、电化学功能优秀的纳米管、线状Li4Ti5O12。测验标明，与选用传统高温固相法制备的钛酸锂材料比较，水热组成法制备的材料，电荷转移阻抗及动力学数据都得到了改进。 Chen等经过水热反响法，运用CTAB作为模板，以水溶性的钛的复合物[NH4+]4、[H+]2、[Ti4(C2H2O3)4(C2H3O3)2(O2)4O2]6-作为钛的前驱体，制备了层状介孔网状结构Li4Ti5O12。 Jin等经过固相组成法，选用比表面为250m2g-1的锐钛矿TiO2作为前驱体，制备了尖晶石型Li4Ti5O12纳米颗粒，粒径散布为50~100nm。XRD和TEM测验了Ti02到Li4Ti5O12的相及描摹的改动，电化学功能测验研讨了纳米化Li4Ti5O12的倍率功能和循环稳定性。 引进导电碳 引进导电碳能够进行碳包覆和碳掺杂。碳包覆是一种将含碳增加物进行热分化，从而在颗粒表面涣散或包覆导电碳，以充任导电桥的改性办法;碳掺杂行将碳粉以必定的份额与质料进行均匀混合后再进行高温焙烧。在制备Li4Ti5O12的进程中增加碳，可使反响前驱体更为严密、均匀的混合，进步材料的导电性，下降电阻、极化，进步电池的能量密度。 Cheng等选用热蒸腾分化，在Li4Ti5O12表面包覆了均衡的石墨化碳，在其研讨进程中，C首要起进步电导率的效果。Hun等选用固相组成法，运用纳米孔状球形TiO2, Li2CO3和沥青作为质料，制备了高振实密度的C- Li4Ti5O12颗粒，并研讨了碳包覆用量对材料的物理化学功能和电化学功能的影响。 Jian等人选用溶胶-凝胶法以TiOCl2、NH3、Li2CO3和导电碳黑为质料组成了球形Li4Ti5O12/C复合材料，并对材料进行了TG/DSC、SEM、XRD、BET比表面积分析、激光粒度分析、振实密度测验和电化学测验。 金属元素掺杂 对Li4Ti5O12进行金属掺杂的首要意图是进步材料的导电性，下降电阻和极化。 金属离子掺杂 (1) Li 位掺杂 Chen等用Mg2+一部分替代制备了Li4-xMgxTi5O12尖晶石型材料。XRD图谱显现Mg2+进入了四面体8a和八面体16c方位。 (2) Ti位掺杂 Yi 等选用固相组成法制备了Mo6+掺杂的Li4Ti5-xMoxO12(0≤x≤0.2)材料，进行了XRD、RS、SEM、CV、EIS和充放电测验。结果标明，Li4Ti5-xMoxO12归于纯相结构，可是当x≥0.1时，能够观察到几个杂质峰的存在。Mo掺杂没有改动材料的电化学反响进程和Li4Ti5O12的尖晶石结构。 金属单质掺杂 Li等选用了一种简易、绿色的办法，使钛的乙醇酸盐在LiOH溶液中转化，组成了介孔Au/Li4Ti5O12球形材料。与Ti02前驱体比较，钛的乙醇酸盐具有以下优势:(1)反响快且易于制备，(2)直接与LiOH进行反响，而不会引进Ti02杂质。在组成的进程中，仅存在和EG混合溶剂的化学糟蹋，而这些溶剂可经过蒸馏，收回利用到下次的组成进程中。 金属氧化物掺杂 Yan等经过把不同量的纳米一SnO2装载在Li4Ti5O12上，得到了电化学功能优异的复合材料Li4Ti5O12-SnO2。 阴离子掺杂 Qi等经过固相反响法组成了Br掺杂的尖晶石型Li4Ti5O12-xBrx(0≤x≤3)材料，研讨了Li4Ti5O12-xBrx(x=0,0.05,0.2,0.3)材料的结构和电化学特性。 复合改性 纳米化和碳包覆掺杂 Zhu等报导了一种简易的制备进程，经过碳包覆进程和喷雾干燥办法，制备了碳包覆Li4Ti5O12纳米孔状微球(CN-Li4Ti5O12-NMS)。经过碳包覆纳米级的开始颗粒得到微米巨细的二次球形材料。纳米级的开始颗粒和纳米厚度的碳包覆层连同内部纳米孔状结构，较好地进步了材料的比容量。 结语 综上所述，本文论述了纳米化、引进导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等办法对钛酸锂材料进行改性的研讨近况。对材料进行纳米化时，较小的粒径既有利于电子传输，进步材料的电子传输才能，还有利于缩短锂离子的分散途径，进步锂离子的分散才能;引进导电碳进行掺杂和包覆时，在电极上形成了有用的导电网，进步了材料的电子电导率，改进了循环和倍率功能;对钛酸锂进行金属元素掺杂时，适量的掺杂，能够下降电荷搬迁阻抗，进步材料的电功能，但是掺杂量过多，会下降样品的比容量;在对材料进行纳米化和碳包覆掺杂复合改性时，结合了纳米化和导电碳的长处，不只进步了锂离子的分散才能，并且还在电极上形成了有用的导电网，进步了电子电导率;在复合离子掺杂时，Al3+进步了材料的可逆容量和循环稳定性，而F-却下降了可逆容量和循环稳定性。

近年来，随着我国汽车产业的高速发展以及世界能源问题的日益突出，汽车越来越朝着轻量化的方向发展。由于铝具密度小、耐腐蚀等优点而广泛应用在汽车工业上。铸造铝合金比纯铝有较高的力学性能与工艺性能，因此，其广泛应用于汽车发动机、汽车底盘及汽车轮毂等部件上。然而，铸造铝合金耐腐蚀耐磨性能较低，特别是Al-Si合金和Al-Cu合金，限制了其更广泛的应用。因此，通过表面改性来克服铸造铝合金耐磨耐腐蚀性较低的缺点，以拓展铸造铝合金应用发展。目前，为改善铸造铝合金耐腐蚀耐磨性能而采用的表面改性方法主要有:微弧氧化法、激光表面处理法、化学镀、电镀法以及阳极氧化法。　　1. 铸造铝合金表面改性主要方法　　1．1微弧氧化法　　微弧氧化是20世纪30年代发展起来的一门表面改性技术。它是利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的微等离子氧化反应，从而在以铝、钛、镁等金属及其合金为材料的工件表面原位生成优质的强化陶瓷膜。在铝合金上，通过微弧氧化生成的氧化膜由外部疏松状的γ-Al2O3和内部致密的α-Al2O3组成。在微弧氧化过程中，电流密度、电解质成分以及铝合金中的合金元素均对氧化膜的质量及生长速度产生重要的影响。在氧化过程中，阴极和阳极都有气体放出，并且伴随着氧化膜的生长过程，因此，电极的电流密度强烈地影响着氧化膜的组成、结构，也影响着铝合金的耐腐蚀性能。研究表明，在比较高的阳极电流密度下，氧化膜主要包含α-Al2O3，而在较低的阳极电流密度下，氧化膜几乎都是γ-Al2O3。JuhiBaxi的研究表明，随着电流密度的增加铝合金的耐磨性却相应降低。微弧氧化的电解质对氧化膜的质量有重要的影响，传统的电解质为硅酸盐或铝酸盐，Polat认为低浓度的硅酸钠可得到较高硬度的陶瓷膜。而Zheng则认为钨酸盐比硅酸盐更加稳定。电解质中添加稀土元素也对微弧氧化的成膜速度产生重要的影响，随着Ce(Ⅲ)浓度的增加成膜速度先增加后降低。氧化电解质中添加氟离子会降低微弧氧化膜的孔隙率，提高氧化膜的抗腐蚀性能。添加Na3AlF6和酒石酸钠则提高了陶瓷膜的硬度。　　1．2激光处理法　　1．2．1表面合金化　　一般来说，由于铝合金本身的特点耐磨性都不是很高，就是硬度较高的高硅铝合金也不具有较高的承载能力，因此，表面强化以提高其耐磨性成为拓展铝合金尤其是铸铝应用的一种常用方法，而激光表面合金化可以在铝合金基体和外加的金属或合金间形成金属间化合物，能大幅度提高铝合金的硬度，进而增加其耐磨性，从一定程度上也能提高其耐腐蚀性能。　　应用快速激光合金化技术可以按照需要在铝合金表面加入合金元素、在改性层内产生期望的强化相，从而提高材料的硬度，提高耐磨性能。激光合金可提高涂层的显微硬度到900HV左右，经过激光合金化后铝合金的抗腐蚀性能提高1倍以上。然而，激光合金化容易过度重熔，特别是在激光功率低、扫描速度小、预涂层厚度大的情况下，容易使涂层产生气孔缺陷。目前防止的办法是采用加大重叠量或采用两次激光处理，这样就增加了涂层的成本。

表面改性的办法许多，能够改动非金属矿藏粉体表面或界面的物理化学性质的办法，如表面物理涂覆、化学包覆、无机沉积包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等可称为表面改性办法。现在工业上非金属矿藏粉体表面改性常用的办法主要有表面化学包覆改性法、沉积反响改性法和机械化学改性法及复合法。 (1)表面化学包覆改性法：是现在最常用的非金属矿藏粉体表面改性办法，这是一种运用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反响对颗粒表面进行改性的办法。所用表面改性剂主要有偶联剂(硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸酯、有机络合物、磷酸酯等)、表面活性剂(高档脂肪酸及其盐、高档胺盐、非离子型表面活性剂、有机硅油或硅树脂等)、有机低聚物及不饱和有机酸等。改性工艺可分为干法和湿法两种。 (2)沉积反响法：是运用化学沉积反响将表面改性物沉积包覆在被改性颗粒表面，是一种“无机/无机包覆”或“无机纳米/微米粉体包覆”的粉体表面改性办法。粉体表面包覆纳米TiO2、ZnO、CaC03等无机物的改性，就是经过沉积反响完成的如云母粉表面包覆TiO2制备珠光云母颜料、钛表面包覆Si02和Al203。 (3)机械力化学改性法：是运用超细粉碎进程及其他激烈机械力效果有目的地激活颗粒表面，使其结构杂乱或无定形化，增强它与有机物或其他无机物的反响活性。机械化学效果能够增强颗粒表面的活性点和活性基团，增强其与有机基质或有机表面改性剂的运用。以机械力化学原理为根底发展起来的机械交融技能，是一种对无机颗粒进行复合处理或表面改性，如表面复合、包覆、涣散的办法。 (4)化学插层改性法：是指运用层状结构的粉体颗粒晶体层之间结合力较弱(如分子键或范德华键)或存在可交换阳离子等特性，经过化学反响或离子交换反响改动粉体的性质的改性办法。因而，用于插层改性的粉体一般来说具有层状或似层状晶体结构，如蒙脱土、高岭土等层状结构的硅酸盐矿藏或粘土矿藏以及石墨等。用于插层改性的改性剂大多为有机物，也有无机物。 (5)复合改性法：是指归纳选用多种办法(物理、化学和机械等)改动颗粒的表面性质以满意使用的需求的改性办法。现在使用得复合改性办法主要有物理涂覆/化学包覆、机械力化学/化学包覆、无机沉积反响/化学包覆等。

高岭土是一种重要的粘土矿藏与工业矿藏，也是地壳上散布最广、运用最为广泛的粘土矿藏和工业矿产之一。迄今为止，高岭土因具有可塑性、粘结性、涣散性、吸附性、化学安稳性等优秀性质，已被广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料等范畴。跟着工业技能和各范畴的科学技能的迅速开展，高岭土制品的品种越来越多，这些制品不只与人们的日子密切相关，并且在国防技能、电器、原子能、喷气式飞机等范畴发挥着重要效果。因而，跟着高岭土改性技能的不断进步，人们所重视的改性高岭土运用功用将逐步从传统的强度、耐磨性等根本性质向耐水性、电绝缘性等特殊功用性改动。 1、我国高岭土资源 我国高岭土资源因成因类型完全、储量丰厚、质地优秀闻名于世，已探明储量达35亿t。至2013年，我国高岭土年产量已达632万t。我国也是世界上最早发现并运用高岭土的国家之一，可是在曩昔的几个世纪，我国高岭土工业技能开展与国外比较相对缓慢。直到1980年，跟着我国国民经济的飞速开展，对高岭土的功用提出了越来越高的要求，高岭土的消费结构也由传统的陶瓷工业转向造纸、塑料、石化等工业范畴。进人21世纪后，跟着我国经济与科技水平的不断进步，研讨者对高分子材料、非金属矿藏粉体、粉体表面改性等理论系统知道得以进一步加深，相关范畴也对高岭土的专用化、精细化和功用化提出了更高的要求。粉体表面改性技能已成为进步高岭土产品附加值必不可少的深加工技能手段之一。 2、高岭土常用的改性办法 高岭土表面改性办法很多，常用的办法首要有以下几种。 (1)锻烧改性 锻烧高岭土在国际上已有50多年的前史，经过锻烧加工高岭土脱出了结构水和结晶水、炭质及其他挥发性物质，变成偏高岭石。锻烧高岭土具有白度高，容重小，比表面积和孔体积大，吸油性、隐瞒性和耐磨性好，绝缘性和热安稳性高级特性。锻烧高岭土有必要严格控制锻烧温度，超越脱经所需的温度时，锻烧高岭土会发生新的物相。 (2)偶联剂改性 偶联剂适用于各种不同的有机高聚物和无机填料的复合材料系统，高岭土表面能够与偶联剂效果，经偶联剂改性后的高岭土与有机相的相容性进步。常用的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛偶联剂以及其他的金属偶联剂。偶联剂分子的一端能够与高岭土表面的Si-O或Al-O化学结合，另一端延伸在外赋予高岭土表面亲有机相的性质。偶联剂改性工艺相对简略，但现在只要硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂的效果机理比较清楚，而关于其他偶联剂的机理还有待进一步研讨。 (3)有机高分子改性 运用改性表面活性剂、聚合物涣散剂、有机小分子涣散剂等能够吸附在高岭土表面，然后改动高岭土表面带电情况。这类表面改性剂首要包含十二烷基磺酸钠、聚酸及其盐、聚酰胺等。经过表面改性后的高岭土颗粒，首要适用于悬浮状系统，最常用的运用就是制备造纸涂布液。 (4)表面包覆改性 表面包覆改性是经过物理吸附或化学吸附，将一种有机物或无机物包覆在高岭土表面，然后到达表面改性的效果。例如：运用水解沉淀法，以高岭土或锻烧高岭土为核，表面包覆纳米氧化锌，改性后的氧化锌/高岭土复合材料吸光度大幅添加，可用作抗紫外粉体材料。 (5)插层改性 插层改性是将极性小分子插层到高岭土层间，使层距离加大，且层间亲水性变为亲油性的高岭土复合材料。依据不同的需求掺杂到各种基体中，以高岭土片层剥离状况的方式均匀涣散。因高岭土层间表面经基活性比较低，有利于其他有机大分子经过置换进程进人高岭土层间，增强聚合物基质抗老化功用。 3、高岭土作为橡胶及塑料填料的改性研讨进展 高岭土是塑料和橡胶制品的重要填料，在以往作为填料运用时，一般以为产品功用首要取决于颗粒的巨细散布和颗粒的比表面积。可是现代科学研讨证明，经选矿提纯和破坏加工后的高岭土粉体表面带有很多经基和含氧官能团，具有酸性，经锻烧加工后的高岭土酸性更强。此外，因为高岭土比表面积大、表面能较高，导致其与有机高聚物系统的相容性差，因而在用于高聚物基(如环氧树脂或乙烯基树脂)材料的填料时，有必要对其进行表面改性，以取得更优功用的制品。 (1)橡胶用高岭土填料改性 高岭土作为填料在橡胶工业中运用广泛，将其参加乳胶混合物中，能改善橡胶的力学功用，进步橡胶制品的机械强度，还可增强耐磨性和化学安稳性，延伸橡胶的硬化时刻。实验发现，先对高岭土进行改性，再作为填料参加橡胶制品中，还可对制品的其他运用功用有所改善。 张印民研讨了高岭土的粒度、表面性质、填充量以及填料的结构对高岭土/橡胶复合材料的气体隔绝功用的影响规则，研讨结果表明：跟着填料粒子粒径的减小，填充橡胶材料的气密性逐步进步，当高岭土粒度到达几百个纳米时，复合材料的相对透气率为0.46，下降程度到达54%，运用特定改性剂对高岭土进行改性后，气密性可进一步进步。 廖泽栋等经过絮凝沉降法将高岭土与黑液制成复合填料，结果表明：高岭土复合填料能够进步橡胶(NBR)和丁橡胶(SBR)等材料的加工安全性，进步其交联密度以及力学功用，并且还对SBR的热安稳性有明显改善。 杜艳艳等选用化学插层-超细研磨-酸浸渍活化-枯燥-表面改性的办法制备了一种活性纳米高岭土，该材料用于丁橡胶补强填料时具有更好的涣散性，可明显进步其拉伸强度和伸长率，一起使制品具有杰出的疏水性。 (2)塑料用高岭土填料改性 高岭土作为填料不只能够进步塑料制品的力学功用，并且还能够赋予制品一些特殊的运用功用，例如：杰出的电绝缘性、胶合强度、耐水功用等。改性后的高岭土作为填料所制得的塑料制品，不只表面润滑、并且可削减热裂和缩短，具有利于抛光、进步加工尺度的精确度、耐化学腐蚀性等长处。 顾传锦等选用改性高岭土作为聚(PTFE)填料，经过熔融插层工艺，极大改善了塑料制品的耐磨性，其效果机理为高岭土的层片结构间被PTFE分子链插人，到达了增强基体并阻挠PTFE成片脱落的意图。 赵鹏等在高岭土填料对酚醛树脂杨木胶合板胶合功用影响的研讨中发现，用改性高岭土替代面粉作为填料，不只能够进步其胶合强度，其耐水性也得到较大的进步，极大地改善了胶合板各层间易呈现的开胶分层问题。 运用其优秀的电绝缘功用，还可作为PVC等聚乙烯绝缘电线的包皮，特别是改性后的锻烧高岭土填充于电线电缆护套中，不只能进步胶料)的模量和拉伸强度、改善耐磨性和抗切断延伸性，并且可取得在湿润环境下安稳的电绝缘功用。 4、定论与展望  我国高岭土资源类型完全、储量丰厚，因其具有共同的理化特性，改性后可得到具有不同表面性质的功用粉体材料，因而作为橡胶、塑料填料具有很高的研讨价值与宽广的商场开展空间。深人研讨高岭土不同改性办法的效果机理，为其制备高功用材料供给理论基础，与实践运用功用的实验研讨具有相同重要的含义。因而，在机理探究与实验研讨、资源合理运用及商场开发、工艺技能和配备等方面应不断优化改善，然后使我国从高岭土资源大国变为高岭土工业强国。

无机填料的挑选应归纳考虑制品的功能、成型工艺和本钱等几方面要素。首要能够从无机填料的吸油值、颗粒度巨细和散布、填充量、相对密度、触变性、填料报价等都会影响到填料的挑选。 无机填料的挑选应归纳考虑制品的功能、成型工艺和本钱等几方面要素。首要能够从无机填料的吸油值、颗粒度巨细和散布、填充量、相对密度、触变性、填料报价等都会影响到填料的挑选。 1、吸油值 吸油值也称树脂吸附量，表明填充剂对树脂吸收量的一种指数。在实践运用中，大多数填料用吸油值这个目标来大致预測填料对树脂的需求量。颗粒相同的填料，带空地的比不带空地的填料颗粒吸油值要髙，所以油吸附量小的填料在树脂中的用量就可添加。吸油值对挑选填料具有必定的指导意义，它直接影响到模塑料的本钱和加工功能。填料吸油值大，有可能会"吃掉"几倍乃至几十倍于本身报价的树脂，这无形中提髙了物料的本钱。 吸油值上升，树脂的黏度随即上升，这会严重影响其对钎维的浸渍，乃至会改动模塑料的流变功能，使其成型工艺功能变差。所以，为进步填料在模塑猜中的含量。所挑选的填料以较低的吸油值为好。 为了下降填料对树脂的吸湿性，进步填料的运用量，应该对填料进行表面处理。例如，碳酸钙表面可涂一层脂肪酸、树脂或湿润剂等。 2、颗粒度巨细和散布 颗粒是填料的根本单元。填料的颗粒度一般用其经过某号筛网所给定的百分数来分级。如99. 8%的颗粒经过127.95网孔数/(:m(325目)的网筛，此填料的细度称为325目。与网筛目相对应的也有用微米表明填料细度的，假如构成网筛金属细丝间间隔为44um，那么经过网筛的填料也可称为直径为44um的填料。直径比44um大的粒子不能在网筛中经过，但比44um小的粒子却能经过网筛并混在一同，因而，实践上所运用的填料的粒径巨细是不等的。关于填料颗粒度的要求有两项：一是均匀颗粒度;二是颗粒度散布。 —般均匀颗粒度以5um左右为好，最大颗粒度不宜超20um，颗粒表面应润滑。超越20um的颗粒会给制品功能形成不良影响。 填料的颗粒巨细与吸油值有必定的联系。颗粒较大、均匀颗粒为8um填料的总表面就较小，吸油值亦较低，易被树脂所滋润，能够有很高的参加量，如碳酸钙、二氧化硅和粗的滑石粉等。较细的填料、均匀颗粒为5um或更小的填料有高表面积和吸油值，对给定填料量的树脂体系的黏度添加大，参加量必定少，如高岭土、细滑石粉、沉积碳酸钙等。 颗粒的粒径散布对填料运用也有重要的影响。假如填料颗粒尺度散布较宽，那么较小颗粒能够嵌人中等巨细颗粒中，而中等巨细颗粒又能同样地嵌入较大颗粒中，然后使填料能够摆放得比较严密，这样只需最小量的树脂便可填满颗粒间的空地。在颗粒间充以适量的树脂(不要太多，避免颗粒分隔)，在经济上是最合算的，一起还可取得最佳的力学功能。 3、填充量 填料是很廉价的质料，它能够大幅度下降模塑料及其制品的本钱，因而人们常期望尽可能向模塑猜中多加填料，使填料的填充率高些。但填料的不同类型、颗粒度及其分散性等都将影响树脂混合料的流动性，因而影响到各种填料的参加。实践上，填充率与吸油值有着直接的联系，在黏度必定的条件下，吸油值愈小，填充率就愈髙。 当然，实践的填充率是有极限的，要到达最大的填充率是不可能的。在考虑填充率时，应根据树脂混合料的黏度和填料的吸油值来决议其用量。关于吸油值高的填料，能够对其表面进行化学处理。填料经处理后能明显下降吸油值，添加参加量。尽管填料经表面处理后添加了本钱，但由于充填量:的上升而使本钱下降更多，所以终究仍是能够节约本钱。 4、触变性 触变是一种种物理现象，即当一种物料遭到振动时，其黏度明显下降，而当振动中止时，物料又康复到本来的黏度。触变性灵敏的物料，在模塑压力的效果下会形成整个物料黏度过低，物料丢失大，乃至使树脂与增强材料别离。在填料含量髙时，应发生中等程度的触变性。 5、特殊功能 有些填料的参加能够改进模塑料的物理功能。如水合氧化铝能够赋予模塑料自熄性和抗漏电件;硫酸能够改进模塑料的耐腐蚀性;滑石粉能进步模塑料的耐电弧性等。 6、填料的调配 在运用进程中还能够将两种或多种填料相混合，扬长避短，以取得比较抱负的效果。这种调配能够是不同品种填料的调配，也能够是以不同品种、细度上的调配或许不同吸油化值的调配等。如碳酸钙有低的油吸附值，但流动性稍差，而瓷土具有杰出的流动性，因而，人们往往把二者混合运用，扬长避短，使幣个体系既有较高的填料含量，又具有杰出的流动性和上色才能。有时也可参加少数油吸附值髙的填料(如石棉、滑石粉等)以改进体系的流动性。 填料的品种、颗粒度巨细和用量对制品的缩短率都有较大的影响。在一般情况下，填料用量多，缩短率低。改动填料的品种和用量能够调理模塑料的黏度，操控物料的成型工艺，然后取得满足的模压制品。归纳各种要素，挑选相对密度小、吸油值低、颗粒尺度散布较宽(1-20um)、均匀颗粒尺度大约为5um、水分含量低、无研磨效果(否则在加工进程中会磨损模具)、本钱低的填料。

氧化锆陶瓷是近年来引进口腔范畴的新式修正材料，具有杰出的机械强度，可用于制造三、四单位的后牙长桥以及更杂乱的修正体。修正体与粘接剂间的粘接强度对修正的胜败关系密切，尤其是在修正体的机械固位较弱时，粘接固位力更是至关重要;因此，进步氧化锆与树脂粘接剂的粘接强度成为近年来修正范畴研讨的热门，首要分为表面粗化和表面改性两个方面。 氧化锆表面粗化 氧化锆表面喷砂 喷砂能使氧化锆表面粗糙不规则，然后与树脂发生微机械嵌合作用，增大粘接面积，进步其表面能和可潮湿性，以便树脂进入。Kern等人的成果显现，只要喷砂后运用含有磷酸酯单体的树脂水门汀才能使氧化锆发生最大的抗拉伸强度和最耐久的粘接。 Aboushelib等发现，MDP运用于未经处理的氧化锆表面几乎没有粘接力，阐明喷砂发生的微固位才是粘接力的最首要来历;可是，以含不同成分的处理剂喷砂往后的氧化锆可发生差异性的粘接强度，即处理剂成分和氧化锆之间的确存在化学反应，处理剂成分首要为含磷酸酯单体，可构成P—O—Zr功能键。 氧化锆表面的选择性浸透蚀刻 有学者做了多项关于SIE处理后的氧化锆表面与树脂粘接强度的研讨，成果表明，经SIE处理过的氧化锆表面与树脂粘接的微拉伸粘接强度(MTBS)在人工老化(AA)进程前后，皆能够保持在40~50MPa以上，经喷砂处理后的MTBS可到达35 MPa左右，其在人工老化进程后则有显着的下降。 Nobel Bond表面处理 一种称为Nobelbond的表面处理办法，近年被用于氧化锆表面的粘接。这种办法对氧化锆功能没有危害，并且供应商现已将其用于氧化锆修正体的制造。Phark等比较了氧化锆经过Nobelbond和喷砂处理后的抗剪切强度，成果表明，前者在热循环老化前后均具有较高的抗剪切强度，后者则在人工热循环老化后抗剪切强度大幅度下降。 表面改性 内涂层技能 Kitayama等运用内涂层技能(INT)处理切削过的氧化锆修正体，能够减小修正体边际及内面存在的空隙，一起极大地进步氧化锆的粘接强度。可是该试验数据为体外试验获得，并没有临床试验数据，故INT仍需更多的研讨。 硅涂层技能 硅涂层处理是一种添加氧化锆表面硅元素含量的技能，即运用硅烷偶联剂添加氧化锆与树脂的粘接强度。 化学冲突法 化学冲突法结合运用含MDP的硅烷偶联剂处理，能够获得较高的粘接强度;但值得注意的是，此办法所制得的硅涂层结合强度存在争议，化学冲突硅涂层后应该当心用水冲刷，不能运用超声清洗，由于其会削减约30%质量分数的硅质量，影响粘接作用。 热分解法 热分解法是以和四乙氧基硅烷混合物经过便携式喷火器把焚烧火焰喷向氧化锆表面，高温使四乙氧基硅烷分解成有机硅片段并构成厚度为0.1~1μm的硅涂层。经过运用硅烷偶联剂处理，能够有用进步氧化锆表面与树脂的粘接强度。 溶胶-凝胶法 王瑜等在用溶胶-凝胶法在氧化锆基体材料上制备硅膜时发现，溶胶-凝胶法可在氧化锆修正体表面制备超薄硅涂层，联合硅烷偶联剂可增强氧化锆修正体与树脂粘接剂的粘接强度。 SiCl4蒸汽硅涂层 Piascik等用SiCl4和水蒸汽处理氧化锆表面约15min，在氧化锆表面构成超薄的SixOy种子层。这种二氧化硅样表面层运用传统的硅烷偶联剂和树脂水门汀粘接获得的前期粘接强度与玻璃瓷粘接强度附近，2.6nm厚度的硅涂层的粘接强度最高，以混合损坏为主。 纳米氧化锆-氧化硅涂层技能 Chen等将混有二氧化硅和氧化锆纳米填料的活动树脂涂塑在氧化锆表面烧结，然后构成结实的氧化锆-氧化硅涂层。纳米氧化锆-氧化硅涂层技能联合硅烷偶联剂和含MDP的树脂水门汀，可显着改进氧化锆的粘接强度，但该办法并没有供给涂层烧结后详细的晶相结构。 小结 表面粗化研讨环绕添加其表面粗糙度和表面孔隙率，然后添加其机械嵌合力。表面改性则添加表面硅元素含量，然后进步其化学结合力。尽管国内外学者做了许多关于氧化锆材料表面处理研讨，但均存在着氧化锆的机械功能下降，技能杂乱，设备贵重等缺乏，因此氧化锆修正材料的粘接面处理仍有待于进一步探究。

纳米碳酸钙表面改性理论 ①化学键理论 化学键理论认为偶联剂含有两种化学官能团，即亲水基团和亲油基团，其亲水基团可以与碳酸钙填料分子形成化学键，其亲油基团可以与聚合物分子键合，产生较强的界面结合力，提高填充复合材料的表面性能。 ②表面浸润理论 表面浸润理论认为液态树脂对被黏物的良好浸润对复合材料的性能有重大的影响，如果能将填料完全浸润，那么树脂对高能表面的物理吸收能将提高与有机物树脂内聚强度和黏接强度。 ③可变形层理论 可变形层理论认为偶联剂改性填料表面可能择优成为吸取树脂中一配合剂，相间区域的不均衡固化可能导致一个较偶联剂在聚合物与填料之间的单分子层厚得多的树脂层，即可变形层，它能松弛界面张力，防止界面裂缝的扩展，从而改善界面的结合能强度。 表面改性技术存在的问题我国纳米碳酸钙表面改性技术在改性设备、表面改性活化剂种类及配方等方面已经取得了一些进展，但由于起步较晚，改性技术还很不成熟，目前主要存在以下问题。 ⑴ 活性剂品种少、复合配方的活性剂开发不足 近几年，我国纳米活性碳酸钙产量虽有发展，但从技术角度上没有多大进步，其主要原因是助剂和活性剂品种少，仅有硬脂酸盐、硅、钛、铝等偶联剂为活性剂，一些复合配方、新型助剂、表面活性剂开发不足。如造纸工业，目前国内分散剂还不行，国外可以做到用碳酸钙配出来的浆料不下沉，而国内产品很快就沉下去了。国外造纸的附着剂就是将涂料附着在纸浆上，纸张填料国外可以填到45%，而我们同他们的差距还很大。 ⑵ 改性纳米碳酸钙产品单一、质量不稳定 对于纳米碳酸钙表面改性产品，只有白艳华U，白艳华CC，CCR和DD几种特定的工业化品种，改性后的产品性能不是很稳定，如细度、水分、碱度等指标波动较大，严重影响用户的产品质量。市场需求增长较快的纳米活性碳酸钙主要依靠进口，新产品开发能力薄弱。 ⑶ 未能生产晶型可控的纳米碳酸钙 主要制备了纺锤形、立方形、针形、球形、板状、棒状、链锁形、无定形等形状的纳米碳酸钙产品，但各种晶型的生产很难控制，大多数晶型的制备只集中于实验研究阶段，未能形成规模生产。 ⑷ 纳米碳酸钙产品色泽单一 目前研制生产的纳米碳酸钙大多都是白色的。通常生产彩色塑料、橡胶、合成革产品，需要在生产过程中另加着色剂(如色素、色母、色淀)，对于合成革、橡胶、塑料制品的生产来说，因着色剂和粉体填料在基料中难以分散均匀，需要混炼很长时间，从而使生产周期长、消耗大。再者，受产品强度的限制，填料的加入量不能太大，使产品成本较高。因此，有色纳米碳酸钙的合成显得尤为重要。 综上所述，虽然我国纳米碳酸钙表面改性技术在改性工艺、改性设备、活化剂配方等方面已经取得了一些进展，但由于起步较晚，改性技术还很不成熟。实践表明，我国轻质碳酸钙的质量水平与发达国家的主要差距还不是粒径大小和粒度分布方面的问题，而是表现在晶型的一致性较差，即有杂晶存在，表面改性和分散性能不能达标等。究其原因，无不与CaCO3分子的结构特点不清、活性碳酸钙的结构模型不明、对纳米碳酸钙表面改性机理研究不深等有关。这也是制约我国碳酸钙改性技术进一步发展的重要瓶颈。因此，要想在CaCO3超微粒子表面进行分散和表面改性处理，首先要探讨清楚CaCO3分子的结构特点，其次要构建起活性碳酸钙系列结构模型，然后才能对纳米碳酸钙表面改性机理进行较深入研究。