中國粉體網(wǎng)8月21日訊  硅灰石作為一種天然礦物原料在工業(yè)上應(yīng)用始于20世紀(jì)30年代，到60年代硅灰石才較大規(guī)模地被開發(fā)利用。

    物理法
    物理法是指不用表面改性劑而對無機(jī)非金屬礦物填料實施表面改性的方法，例如涂覆改性和高能表面改性等。涂覆改性是利用有機(jī)物或無機(jī)物對粉體表面進(jìn)行包覆以達(dá)到改性的方法。高能表面改性是利用紅外線、紫外線、電暈放電和等離子體照射和超聲波等進(jìn)行表面改性的方法。改性后體系的拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性有明顯的提高，其熔體溫度敏感性好，粘度低，加工流變性能也有所改善。這是別的表面改性方法所無法達(dá)到的，被認(rèn)為是無機(jī)非金屬礦物填料表面改性的一個新動向。但該工藝復(fù)雜、成本高，目前還很難實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

    化學(xué)法
    利用各種表面改性劑或化學(xué)反應(yīng)對無機(jī)非金屬礦物填料進(jìn)行表面改性的方法，通稱為化學(xué)法。表面改性劑分子一端為極性基團(tuán)，能與無機(jī)非金屬礦物填料表面發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)而連接在一起，而另一端的親油性基團(tuán)能與基體形成物理纏繞或化學(xué)反應(yīng)。結(jié)果，表面改性劑在無機(jī)非金屬礦物填料和有機(jī)高聚物之間架起一座“分子橋” ，將極性不同、相容性很差的兩種物質(zhì)偶聯(lián)起來，從而增強(qiáng)了高聚物基體和無機(jī)非金屬礦物填料之間的相互作用，改善了制品性能。表面活性劑大多為有機(jī)化合物，具有不對稱的分子結(jié)構(gòu)，由親水和疏水兩部分基團(tuán)所組成，根據(jù)基團(tuán)的特征和在水中的離解狀態(tài)可分為離子型和非離子型兩種類型。非離子型表面活性劑處理親水性填料表面時，其極性基團(tuán)一端向著填料粒子并產(chǎn)生吸附作用，而使其疏水性一端向外，結(jié)果使親水性填料表面變成疏水性表面，從而改善了與聚合物之間的潤濕性和親合性，提高了在橡膠中的分散效果和補(bǔ)強(qiáng)性能。偶聯(lián)劑是一種具有雙反應(yīng)功能的化學(xué)物質(zhì)，能把橡膠和非炭黑填料有機(jī)地聯(lián)接在一起，使界面成為化學(xué)鍵結(jié)合，以顯著提高非炭黑填料的補(bǔ)強(qiáng)性能。硅烷偶聯(lián)劑的使用歷史可以追溯到1945年前后。鈦酸酯偶聯(lián)劑應(yīng)用較晚，于1974年才首次由Monte發(fā)表了關(guān)于填料用鈦酸酯偶聯(lián)劑的文章。而鋁酸酯偶聯(lián)劑是我國首創(chuàng)的偶聯(lián)劑，自1984年問世以來，就以其合成簡單、成本低、色淺無毒、性能優(yōu)異等特點，為人們所矚目，并逐漸在許多復(fù)合材料領(lǐng)域中獲得推廣，取得很好的應(yīng)用效果，另外還有硼酸酯、磷酸酯、鋯酸酯等作為偶聯(lián)劑的報道。

    機(jī)械力化學(xué)改性
    機(jī)械力化學(xué)改性是以化學(xué)劑與填料表面及其活性基團(tuán)之間的物理化學(xué)作用為基礎(chǔ)，以機(jī)械—化學(xué)或熱作用為手段的一種改性方法。對粉體進(jìn)行超細(xì)粉碎同時實施表面化學(xué)改性，利用粉碎機(jī)械力效應(yīng)可以促進(jìn)和強(qiáng)化改性效果。粉碎過程中施加的大量機(jī)械能，除消耗于顆粒細(xì)化外，還有一部分用于改變顆粒的晶格與表面性質(zhì)，從而呈現(xiàn)激活現(xiàn)象。激活的顆粒極易與改性劑發(fā)生反應(yīng)。此外，在粉碎過程中不斷出現(xiàn)新鮮的顆粒表面，也易與改性劑發(fā)生反應(yīng)。