無(wú)機(jī)粉體一般為微米或納米級(jí)顆粒，由于其粒徑小、比表面積大、表面能高，容易發(fā)生團(tuán)聚，難以在復(fù)合材料中均勻分散，影響添加效果。無(wú)機(jī)粉體的表面性質(zhì)和聚合物有機(jī)體系相差甚遠(yuǎn)，這也使得無(wú)機(jī)粉體不能很好的分散到材料中。因此，當(dāng)無(wú)機(jī)粉體添加到高聚物復(fù)合材料時(shí)，首先要對(duì)無(wú)機(jī)粉體進(jìn)行表面改性，使其粒子表面有機(jī)化，改善其親油性和與基體的相容性，增強(qiáng)界面結(jié)合能力，從而發(fā)揮無(wú)機(jī)粉體的功能。

    目前工業(yè)上應(yīng)用的無(wú)機(jī)粉體改性工藝主要有干法工藝、濕法工藝和復(fù)合工藝。

    1、干法工藝

    干法工藝是工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的表面改性工藝。與濕法改性相比，它具有工藝簡(jiǎn)單、操作靈活、投資節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)，并且水溶性和非水溶性表面改性劑均可使用。干法改性分為連續(xù)式和間歇式兩種。連續(xù)式即連續(xù)給料并同時(shí)添加表面改性劑，粉體表面包覆較均勻，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。間歇式可靈活調(diào)節(jié)表面改性的處理時(shí)間，但為使表面改性劑均勻的包裹在粉體上，要先對(duì)表面改性劑進(jìn)行稀釋，因此工業(yè)上操作相對(duì)復(fù)雜，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

    2、濕法工藝

    濕法工藝主要分為有機(jī)包覆和沉淀包覆。與干法工藝相比粉體表面改性劑的包覆更均勻，但后續(xù)需要進(jìn)行過(guò)濾和干燥。一般有機(jī)包覆改性用于水溶性的有機(jī)改性劑和制備工藝需要干燥的情況。如輕質(zhì)碳酸鈣的表面改性，有機(jī)硅改性鈦白粉等；在反應(yīng)后的漿料過(guò)濾干燥前先進(jìn)行改性還能改善產(chǎn)品結(jié)塊團(tuán)聚的狀況，提高粉體的分散性。沉淀包覆是目前無(wú)機(jī)顏料表面改性的常用方法之一，如金屬氧化物包覆在白云母顆粒表面制取珠光云母。

    3、復(fù)合工藝

    復(fù)合工藝分為兩種；一種是粉碎與表面改性合一，即在對(duì)無(wú)機(jī)材料進(jìn)行機(jī)械粉碎過(guò)程中添加表面改性劑，從而實(shí)現(xiàn)粉體表面化學(xué)包覆改性。目前應(yīng)用在加工超細(xì)活性重型碳酸鈣中，某些表面活性劑還起一定的助磨作用，可適當(dāng)提高粉碎效率。但缺點(diǎn)是改性過(guò)程中顆粒不斷被粉碎產(chǎn)生新的表面，因此顆粒很難被包覆均勻。另外，粉碎時(shí)局部溫度過(guò)高會(huì)在一定程度上破壞表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)。

    另一種是將干燥與表面改性合一。此法可簡(jiǎn)化工藝，但干燥過(guò)程中加入的低沸點(diǎn)表面改性劑可能還來(lái)不及與粉體表面作用就隨水分子一起蒸發(fā)掉。如果在水分蒸發(fā)后添加表面改性劑，雖然可以避免表面改性劑的蒸發(fā)，但停留時(shí)間較短，難以形成均勻牢固的包覆。