1 前言
     非金属粉体与有机高分子树脂的极性不同，相互之间的亲合性差，加之非金属粉体颗粒之间也存在着团聚等问题，造成在树脂中的分散不均匀。因此，首先应对粉体进行表面改性，降低其表面能，解决其团聚问题，增强与树脂的交联性和粉体的分散性。 
     粉体的表面有机化改性,方法很多,但一定要选择适合的改性设备和表面改性剂,目前应用较多的是干法表面改性,该生产工艺简单，成本低。而湿法的表面改性工艺复杂，成本高，但表面改性的质量要好于干法。湿法表面改性，一般在池或槽的用搅拌机搅拌改性，也有湿法改性的专用设备，但在改性时所需的改性剂用量比较大，在浆液中达到一定的浓度时才能得到好的改性效果，而后还要进行脱水和干燥等工序。并且在干燥时，温度过高时对改性的效果也有一定的影响。所以，在使用干法改性能达到技术要求的情况下，均宜采用干法改性。一般颗粒较大的（微米级）的可用高速捏合机加分级机进行表面改性，颗粒较细（小于微米级）的可用气溶胶法进行表面改性。

2 粉体改性技术及应用

由于粉体间普遍存在着范德华力和库仑力，粉体的细化过程实质上是以粒子的内部结合力不断被破坏，体系总能量不断增加的过程。因此从热力学角度来看，粉体有自发凝聚的倾向，而且颗粒越细小，团聚越严重。因此如何使团聚体解聚，使颗粒均匀分散成为首要问题。研究表明，影响粉体分散的主要原因是：A、液桥力：当粉体受潮时，此力最大；B、范德华力; C、静电力，不同电荷吸引力是粉体团聚的第三大因素。对于粉体在高分子材料中的分散，一是常温下的分散混合，二是熔融状态下的分散混合，这两个过程都要求做到分散均匀。由于表面改性是依耐改性剂在粉体表面进行吸附\反应\包覆或成膜来实现的表面改性，它可以降低粉体表面能。因而表面改性起到的第一作用是使粉体在高分子材料中得到迅速、均匀的分散。此时表面改性剂也起到分散剂的作用。

粉体不加处理加入到高分子材料中去，填料与聚合物之间存在明显的界面，如同在基体树脂中存在许多空洞，在外力作用下能承受外力的有效截面积减小，填充材料的力学性能变差。经过表面改性后的粉体加入到高分子中去会有着良好的结合，首先是粉体被浸润，液态树脂对粉体良好的浸润产生物理吸附。然后是改性剂的化学键将有机体和粉体通过改性剂的非极性基团深入到基体内部或形成化学链，从而形成界面缓冲层。通过表面改性使粉体填料与基体树脂之间形成的良好界面结合，可以大大提高复合材料的机械力学性能。

因此粉体在表面处理前水份控制以及选择合适的表面改性剂是非常关键的，我们开发的JL-G02FX型填料超分散改性剂已经很好的解决了这个问题．
     经JL-G02FX填料改性剂表面改性后的粉体分散到树脂中，在该区域树脂/改性剂/粉体之间可产生一种良好的界面结合，这主要是改性剂在其中起到了一种桥梁作用。所以表面改性剂和助剂的选择是粉体表面改性的重要一环。

PE试条测试结果比较 

 把PE树脂、加工助剂及普通碳酸钙或改性碳酸钙按一定比例，经挤出造粒、注射制样，测试结果见表 

                   测试结果比较

名称     缺口冲击强度J/m       拉伸强度 Mpa      断裂伸长率 %

普通碳酸钙      132.0                19.0                669.7

改性碳酸钙      406.5                21.0                809.2

注：  配方  PE  80份  普通或改性碳酸钙 20份  加工助剂适量。

     从测试结果可以看出，JL-G02FX改性剂处理碳酸钙用于聚烯烃填充体系，制品的力学性能得到明显的改善和提高，PE试条的缺口冲击强度提高三倍多，说明经JL-G02FX改性剂改性后碳酸钙能更加均匀的分散到制品中，具有很好的相容性，通过化学键合作用，达到增韧补强效果，因此可以进行高填充，降低织品成本。而且物料易塑化，表面亮度高，综合加工性能优良。这是由于普通碳酸钙表面极性强，表面能高，聚烯烃树脂中易于团聚，不易分散，从而影响制品加工性，并破坏制品的力学性能。而改性碳酸钙表面已有机化改性，表面能显著降低，不易团聚，基本上是以原生粒子状态分散到聚烯烃树脂中，并通过有机改性剂的分子桥架作用，在界面上产生强的粘合作用，而其中部分以纳米状态分散的刚性粒子渗透到聚烯烃树脂三维网络结构中。依据非弹性体增韧改性观点， 刚性纳米级碳酸钙粒子表面缺陷少，非配对原子多，与聚烯烃树脂结合牢固，在受到外力作用时，引起基体树脂银纹化吸收能量，发生脆-韧转变，从而避免局部应力集中产生裂纹化，使复合材料达到增韧补强效果，具有较好的力学性能。 

 
  3 选择表面改性设备注意的问题

粉体的表面改性或表面处理技术主要包括表面改性方法、工艺、表面改性剂及其配方、表面改性设备等。其中在表面改性工艺和改性剂配方确定的情况下，表面改性设备就成为影响粉体表面改性或表面处理效果的关键因素。
     表面改性设备性能的优劣，不在其转速的高低或结构复杂与否，注意以下基本工艺特性：
  a 对粉体及表面改性剂的分散性
  b 使粉体与表面改性剂的接触或作用的机会
  c 改性温度和停留时间
  d单位产品能耗和磨耗
  e粉尘污染
  f设备的运转状态
    高性能的表面改性机应能够使粉体及表面改性剂的分散性好、粉体与表面改性剂的接触或作用机会均等，以达到均匀的单分层吸附、减少改性剂用量；同时，能方便调节改性温度和反应或停留时间，以达到牢固包覆和使溶剂或稀释剂完全蒸发（如果使用了溶剂或稀释剂）；此外，单位产品能耗和磨耗应较低，无粉尘污染（粉体外溢不仅污染环境，恶化工作条件，而且损失物料，增加了生产成本），设备操作简便，运行平稳。

目前比较好的经济实用的生产方法是粉体加工和改性一体化，比如新型的环辊磨，湿法磨及经过改进的立磨可以满足粉体分散加工和复合改性达到部分活化要求，是值得推广的低成本新方法！

4  新型JL-G03FL助磨分散改性剂产品介绍

 JL- G03FL助磨分散（偶联）改性剂是一种性能独特的功能性专用产品，对应用于树脂体系中的填料、颜料及填充母料等加工中具有非常突出的高效分散和界面偶联作用，因此可以有效提高制品强度，增加表面光亮度，改善制品物理机械性能，并且在提高生产产量、节能降耗、减少机械磨损等方面有很好的效果。JL- G03FL助磨分散（偶联）改性剂可广泛应用于各种粉体的加工分散改性, 如碳酸钙、滑石粉、云母粉、硅灰石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、色粉等表面处理，粉体经过合理的表面改性后，根据产品细度比表面不同可以有效降低粉体的吸油值10~30%。从而使改性粉体更好的应用于塑料、橡胶及涂料等复合材料加工。

 在新型的环辊磨进行粉体加工的同时添加新型高效助磨分散改性剂后，可达到如下效果：

①    产量提高20%左右

②    电耗下降20%左右

③    吸油值根据细度不同可以降低10-30%（可以配合其它改性剂使用）

④    细度提高15%左右

⑤    防止粉体二次团聚

⑥    对设备起到一定的保护作用，增加耐磨件的寿命

⑦    可增加下游产品的加工流动性，提高产品的力学性能、加工性能和表面光亮度。

5 高性能复合功能改性填料生产方法
   优选超细轻质碳酸钙（平均粒径小于5微米，白度大于92 %，不含颗粒杂质等）或超细重质碳酸钙（1500目以上），于卧式或者立式高混机中，按:

   100Kg碳酸钙粉体添加 2.5 ~ 3.5Kg JL-M01F复合加工改性剂，0.5 ~ 1.0Kg JL-G02B流变光亮改性剂
二种添加剂一起加入------

  卧式高混机加温混合，110 ~ 165℃，混40 ~ 60分钟；

  立式高混机从低速到高速，110 ~ 165℃，混20 ~ 30分钟；

  即得到复合功能改性填料。该产品可以实现高填充，广泛用于PVC管材、型材、板材及电缆料等生产，可在原配方基础上另外添加8 ~ 15份，原配方及工艺条件基本不变，达到降低制品成本，同时制品可以保持较好的物理机械性能及良好的光泽度。该配方产品已经在许多知名厂家得到成功应用！

  有兴趣的朋友可以上网站“产品应用”里详细了解:www.njjlw.cn  

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