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粉体表面改性常用方法

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文章附图

粉体表面改性方法

物理涂覆

利用高聚物或树脂等表面改性剂对粉体表面进行物理处理而达到表面改性的工艺方法。是一种对粉体表面进行简单改性的工艺。 如:树脂涂敷石英沙:提高精细铸造沙的粘结性、抗开裂性!

(1)冷法:粉状树脂+沙+溶剂→混碾→干燥→筛分

(2)热法:石英沙加热(140~160℃)+树脂→混沙机+乌洛托品(壳模形成 时使树脂固化)→激冷+硬脂酸钙(防结块) →出沙→破碎→筛分→产品

主要影响因素:颗粒的粒度、形状、比表面积、孔隙率、涂敷剂的种类、用量、用法、涂敷处理工艺等。

2沉淀包膜

利用沉淀反应,在颗粒表面形成一层或多层“包膜”,以达到改善粉体表面性质,如光泽、着色力、遮盖力、保色性、耐候性、电、磁、热性和体相性质等目的,一般采用湿法工艺。

影响因素主要有浆液的pH、浓度、反应温度和时间,颗粒粒度、形状及后续处理工序(洗涤、脱水、干燥或焙烧)等。其中pH及温度、浓度因直接影响无机改性剂在溶液中的水解产物,是最重要的影响因素之一

3化学包覆

利用吸附或化学反应使颗粒表面改性的方法。除利用表面官能团改性外,还包括利用游离基反应、溶胶吸附等.

表面改性剂:硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸盐等偶联剂、高级脂肪酸及其盐、有机铵盐、磷酸酯、不饱和有机酸、水溶性高分子及其他表面活性剂等

影响因素:(1)粉体的表面性质;(2)表面改性剂的配方;(3)表面改性工艺(4)表面改性设备等

4机械力化学

利用超细粉碎及其它强烈机械作用对粉体表面进行激活,在一定程度上改变颗粒表面的晶体结构、化学吸附和反应活性(增加表面活性点或活性基团)等

激活设备:各种类型的球磨机、气流磨及高速机械冲击式磨机等

主要影响因素:设备类型、作用方式、作用环境(干、湿、添加剂)、作用时间以及粉体的粒度和比表面积等

5复合改性

采用两种以上方法对粉体进行表面处理的工艺方法,如机械化学与化学包覆的复合、沉淀反应与化学包覆的复合,高能辐射与表面包覆的复合等等

机械化学与表面包覆处理是在粉碎过程中添加表面改性剂,使颗粒在粒度减小过程中达到表面有机化学包覆改性

6高能改性及其他方法

高能改性:利用紫外线、红外线、电晕放电和等离子体照射等方法进行表面处理, 将这些方法与前述各种改性方法并用,效果更好

酸碱处理、化学气相沉积(CVD)和物理沉积(PVD)等

沉淀反应与表面包覆处理是在沉淀包膜改性之后再进行表面化学包覆