化學表面改性有哪些

① 空心玻璃微珠表面改性的方法有哪些

空心玻璃微珠表面改性的方法主要有：

（1）化學反應改性是指通過表面改性劑與微珠表面進行化學反應或化學吸附的方式完成。

（2）表麵包覆改性。表麵包覆改性是利用無機物或有機物對微珠表面進行包覆以達到改性的效果。

（3）高能表面改性。通過酸鹼或者其它紫外線等，對玻璃微珠表面腐蝕出溝壑，增加接枝改性劑的強度。

每種空心玻璃微珠表面改性的方法採用的改性劑都有所不同，當然所有的產品還是要經過試驗才能確定是否可用的，實踐才是檢驗產品是否可行的標准，提升壓縮強度、拉伸強度、彎曲強度。我們澳達的空心玻璃微珠粉體改性劑經得起檢驗，選擇澳達環保新材料，您不會失望的。

② 表面改性技術的包括類型

它包括化學熱處理（滲氮、滲碳、滲金屬等）；表面塗層(低壓等離子噴塗、低壓電弧噴塗、激光重熔復合等門薄膜鍍層（物理氣相沉積、化學氣相沉積等）和非金屬塗層技術等。

③ 什麼是表面改性

表面改性就是指在保持材料或製品原性能的前提下，賦予其表面新的性能，如親水性、生物相容性、抗靜電性能、染色性能等。

表面改性的方法有很多報道，大體上可以歸結為:表面化學反應法、表面接枝法、表面復合化法等。

表面改性技術(surface modified technique) 則是採用化學的、物理的方法改變材料或工件表面的化學成分或組織結構以提高機器零件或材料性能的一類熱處理技術。

它包括化學熱處理(滲氮、滲碳、滲金屬等);表面塗層(低壓等離子噴塗、低壓電弧噴塗、激光重熔復合等門薄膜鍍層(物理氣相沉積、化學氣相沉積等)和非金屬塗層技術等。這些用以強化零件或材料表面的技術，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、防輻射、導電、導磁等各種新的特性。使原來在高速、高溫、高壓、重載、腐蝕介質環境下工作的零件，提高了可靠性、延長了使用壽命，具有很大的經濟意義和推廣價值。

④ 表面改性方法

現今生產中，採用的礦物表面改性方法主要有離子交換、酸鹼處理、表面塗覆、表面化學包覆、沉澱反應包膜、膠囊化處理及機械化學改性等。

1.離子交換法

如膨潤土的鈉化，酸活性，有機化;沸石酸鹼活化等。

2.表面塗敷改性

塗敷改性是一種對礦物粉體表面進行簡單處理的方法。這是利用高聚物或樹脂等對粉體表面進行塗覆而達到表面改性的方法。表面塗敷改性方法可分為冷法和熱法兩種。如精密鑄造用的樹脂覆膜砂。

影響表面塗敷的主要因素有顆粒的形狀、比表面積、孔隙率、塗敷劑的種類及用量、塗敷處理工藝等。

3.表面化學包覆改性

這是利用表面化學方法，使有機物分子中的官能團在無機礦粒(填料或顏料)表面吸附或發生化學反應，使無機礦表面有機化，達到表面改性的方法。這是目前無機填料或顏料主要的表面改性處理方法。除利用表面官能團改性外，這種方法還包括利用游離基反應、螯合反應、溶膠吸附以及偶聯劑處理等進行表面改性。

表面化學包覆改性所用的表面改性劑種類很多，如硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、有機鉻偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽、有機銨鹽及其他各種類型表面活性劑、磷酸酯、不飽和有機酸等，因此，選擇的范圍較大。具體選用時要綜合考慮粉體的表面性質、改性產品的用途、質量要求、處理工藝以及表面改性劑的成本等因素。

表面化學包覆改性一般在加熱高速混合機或捏合機、流態化床、研磨機等設備中進行。這是因為粉體的表面改性處理大多是在粉體物料中加入少量表面改性劑溶液進行的操作。如果在溶液中進行表面改性處理(如浸漬)，也可以在反應釜或反應罐中進行，處理完後再進行脫水乾燥。此外還可採用所謂「流體磨」對粉體進行表面改性處理。

影響無機粉體物料表面有機物化包覆改性的主要因素有:顆粒的表面性質;表面改性劑的種類、用量及用法;工藝設備及操作條件。

4.化學沉澱反應改性

這是通過無機化合物在顆粒表面進行沉澱反應，在顆粒表面形成一層或多層「包膜」，以達到改善粉體表面性質如光澤、著色力、遮蓋力、保色性、耐候性、耐熱性等目的的表面改性方法。

粉體的沉澱反應包膜改性大多採用濕法，即在分散的粉體水漿液中，加入所需的改性(包膜)劑，在適當的pH和溫度下，使無機改性劑以氫氧化物或水含氧化物的形式均勻沉澱在顆粒表面，形成一層或多層包膜，然後經過洗滌、脫水、乾燥、焙燒等工序，使該包膜牢固地固定在顆粒表面，從而達到改進粉體表面性能的目的。

這種用作粉體表面沉澱反應改性的無機物一般是金屬的氧化物、氫氧化物及其鹽類等。

表面沉澱反應改性一般在反應釜或反應罐中進行。影響沉澱反應改性效果的因素比較多，主要有漿液的pH、濃度、反應溫度和反應時間，顆粒的粒度、形狀以及後續處理工序中的洗滌、脫水、乾燥或焙燒等。

5.膠囊化處理

膠囊化處理是在粉體顆粒表面上覆蓋均質而且有一定厚度薄膜的一種表面改性方法。粉體的膠囊化改性指的是微小顆粒膠囊化。這種微小膠囊一般是1微米至幾百微米的微小殼體，這種殼體的壁膜(外殼、皮膜、保護膜)通常是連續又堅固的薄膜(其厚度從幾分之一微米到幾微米)。微小膠囊化處理不僅能制備無機－有機復合膠粒，還可利用其緩釋性將固體葯粉膠囊化。微小膠囊化改性的另一個特點，是能夠將液滴固體(膠囊)化。

6.機械化學改性

機械化學改性，是利用超細粉碎及其他強烈機械力作用，有目的地對礦物表面進行激活，在一定程度上改變礦粒表面的晶體結構、表面無定型化、化學吸附和反應活性(增加表面的活性點或活性基團)等。顯然，僅僅依靠機械激活作用進行表面改性目前還難以滿足應用領域對礦物表面物理化學性質的要求。但是機械化學作用激活了礦粒表面，可以提高礦粒與其他無機物或有機物的作用活性;新生表面上產生的游離基或離子可以引發苯乙烯、烯烴類進行聚合，形成聚合物接枝的填料。因此，如果在粉碎過程中添加表面活性劑及其他有機化合物，包括聚合物，那麼機械激活作用可以促進這些有機化合物分子在無機礦物粉體(如填料或顏料)表面的化學吸附或化學反應，達到邊產生新表面邊改性，即粒度減小和表面有機化雙重目的。此外，還可在一種無機非金屬礦物的粉碎過程中添加另一種無機物或金屬粉，使無機核心材料表麵包覆金屬粉或另一種無機物粉體，或進行機械化學反應生成新相。

能夠對粉體物料進行機械激活的粉碎設備主要有各種類型的磨機:球磨機、行星球磨、振動球磨、離心磨、攪拌球磨機、氣流磨及高速機械沖擊磨等。影響機械激活作用強弱的主要因素是:粉碎設備類型、機械力的作用方式、粉碎環境(干、濕、添加劑)、機械力的作用時間以及粉體的粒度大小或比表面積等。在添加助劑或表面改性劑的機械粉碎操作中，機械化學效應還與這些添加劑有關。

7.其他方法

如高能改性，即利用紫外線、γ射線、電暈放電和等離子體照射等方法對礦物表面進行處理。這些方法可以加強和引發表面攺性劑在粉體表面的反應，一般用於單體烯烴等在粉體表面的接枝聚合改性。這種方法效果較好，但是，高能改性方法技術復雜，成本較高，用得不多。

此外，還有化學氣相沉積(CVD)和物理沉積(PVD)等方法。

⑤ 什麼是表面改性，特點是什麼

表面改性就是指在保持材料或製品原性能的前提下，賦予其表面新的性能，如親水性、生物相容性、抗靜電性能、染色性能等。表面改性的特點是參數可控性好、產品質量穩定，而且能耗低、污染小。

表面改性方法很多。能夠改變粉體表面或界面物理化學性質的方法，如表面有機包覆、液相化學沉澱包覆、氣相物理沉積，機械力化學、層狀結構粉體插層等都可稱為表面改性方法。二十一世紀初工業上無機粉體表面改性常用的方法主要有表面有機包覆、沉澱反應包覆、機械力化學及復合法等。

表面改性的工藝

1、干法工藝

干法表面改性工藝簡單，適用於各種有機表面改性劑，特別是非水溶性的各種表面改性劑。在干法改性工藝中，主要工藝參數是改性溫度、粉體與表面改性劑的作用或停留時間。干法工藝中表面改性劑的分散和表麵包覆的均勻性在很大程度上取決於表面改性設備。

2、濕法工藝

濕法工藝具有表面改性劑分散好、表麵包覆均勻等特點，但需要後續脫水（過濾和乾燥）作業，適用於各種可水溶或水解的有機表面改性劑、無機表面改性劑以及前段為濕法制粉工藝而後段又需要乾燥的場合。在濕法改性工藝中，主要工藝參數是溫度、漿料濃度、反應時間、乾燥溫度和乾燥時間等。

⑥ 對填料進行表面改性的方法選擇

表面改性是指利用各類材料或助劑，採用物理、化學方法對粉體表面進行處理，根據應用的需要有目的地改善、改變粉體表面的物理化學性質或物理技術性能，如表面晶體結構和官能團、表面能、表面潤濕性、電性、表面吸附和反應特性，以滿足現代新材料、新工藝和新技術發展的需要。
1、改性目的
礦物填料例如碳酸鈣、雲母、硅灰石、滑石、高嶺土等因為具有獨特的物理化學性質，能改善聚合物的力學性能、加工性能和熱性能等，其作用主要是增量、增強和賦予新的功能。但是，由於礦物填料與高聚物相容性不好，如果直接添加，會造成分散不均，而且粒徑大者還會成為聚合物中的應力集中點，成為材料的薄弱環節，這些弊端不但限制了填料在聚合物中的添加量，而且還嚴重影響製品性能，所以通過礦物填料進行表面改性，可以改變礦物填料表面原有的性質
(親油性、吸油率、浸潤性、混合物粘度等)，改善礦物填料與聚合物的親合性、相容性，以及加工流動性、分散性，還可以提高填料與聚合物相界面間的結合力，使復合材料的綜合性能得到顯著的提高，從而使非功能的無機填料轉變為功能性填料。
2、改性方法
填料的表面改性方法分類主要由表麵包覆改性法、表面化學改性法、機械力化學改性法、沉澱反應改性法、微膠囊改性法和高能表面改性法等。這類分類方法很直觀，但隨著表面改性技術的發展，不同方法的交互作用越來越繁雜。因此將其概括地分為物理法、化學法和機械力化學方法。
2.1 物理法
凡是不用表面改性劑而對礦物填料實施表面改性的方法，都可歸於物理法。例如高聚物包敷改性和高能改性方法等。包敷改性是藉助粘附力用高聚物或樹脂等對礦物填料進行包覆改性的方法。如用PEG包覆硅灰石，將此改性硅灰石填充PP，能有效地提高PP的缺口沖擊強度和低溫性能。高能表面改性是利用等離子體、電暈放電、紫外線等手段對礦物進行表面改性的方法。
通過高能輻照碳酸鈣表面，接上乙烯基單體形成一層有機膜。該有機膜改善了HDPE和CaCO3之間的相容性，改性後體系的拉伸強度和沖擊韌性有明顯的提高，加工流變性能也有所改善，其熔體粘度低，溫度敏感性好。這種方法改性效果好，填料表面生成的有機膜具有高度均勻、緻密、與基體粘附強等優點。這是別的表面改性方法所無法達到的，但該工藝復雜、成本高。
2.2 化學法
利用各種表面改性劑或化學反應而對礦物填料進行表面改性的方法通稱為化學法。表面改性劑分子一端為極性基團，能與礦物填料表面發生物理吸附或化學反應而連接在一起，而另一端的親油性基團與基體樹脂形成物理纏繞或化學反應。結果，表面改性劑在礦物填料和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偶聯起來，從而增強了高聚物基體和礦物填料之間的相互作用，改善製品性能。
表面化學改性常用的表面改性劑主要有硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋯鋁酸鹽偶聯劑、有機鉻偶聯劑、高級脂肪酸及其鹽、有機銨鹽及其他各種類型表面活性劑、磷酸酯、不飽和有機酸等。具體選用時要綜合考慮粉體的表面性質、改性產品的用途、質量要求、處理工藝以及表面改性劑的成本等因素。
2.3 機械力化學改性
機械力化學改性指的是通過粉碎、磨碎、磨擦等機械方法，使礦物晶格結構、晶型等發生變化，體系內能增大，溫度升高，促使粒子熔解、熱分解、產生游離基或離子，增強礦物表面活性，促使礦物和其它物質發生化學反應或相互附著，達到表面改性目的的改性方法。
機械力化學改性有兩層含義：第一，利用礦物超細粉碎過程中機械應力的作用激活礦物表面，使表面晶體結構與物理化學性質發生變化，從而實現改性，滿足應用需要;第二，利用機械應力對表面的激活作用和由此產生的離子和游離基，引發單體烯烴類有機物聚合，或使偶聯劑等表面改性劑高效附著而實現改性。通常說的機械力化學改性一般指第二層含義。利用機械力化學改性方法，可以對填料進行表面改性、表面接枝改性和粒-粒包覆改性。
3、表面改性案例
目前填料改性主要是應用偶聯劑處理其表面，因為偶聯劑的分子中通常含有幾類性質和作用不同的基團，其功能是改善填料與聚合物之間的相容性，從而增強填充復合體系中組分界面之間的相互作用。偶聯劑的選擇應考慮填料表面結構、性質，偶聯劑酸鹼性、中心原子的電負性、幾何結構和空間位阻等;偶聯劑種類主要有硅烷類、鈦酸酯類、鋁酸酯類、鋁鈦復合類、硼酸酯類、稀土類等。
用鈦酸酯、鋁酸酯、硼酸酯對滑石粉表面改性，幾種偶聯劑對滑石粉都起到了活化的作用(增大了與誰的接觸角，提高了活化率)，但不同細度的滑石粉對偶聯劑的適用也不一樣。對1000目和1250目的滑石粉1.6%的鈦酸酯的改性效果較好;對更細的滑石粉(2200目)，則用1.2%硼酸酯的改性效果較好;而鋁酸酯的改性效果對較粗的滑石粉效果次於鈦酸酯，對細的產品則改性效果較差。
有研究表面，不同性能的偶聯劑對滑石粉填充PP的力學性能(見表1)影響較大，其中硅烷最好，鈦酸酯次之，鋁酸酯較差，而且影響的幅度遠遠超過偶聯劑對碳酸鈣的影響。造成這種差異的原因主要在於粉體的結構不同，滑石粉在改性過程中，由於粉體間的摩擦，滑石粉可以沿解理面剝離，而產生新的表面，導致活化不完全，另一方面偶聯劑中心原子不同對改性結果也產生了重要影響。