中國粉體網(wǎng)訊  高嶺土，又稱瓷土或者白陶土，因發(fā)現(xiàn)于江西景德鎮(zhèn)附近東郊地區(qū)的高嶺村而得名，是人類使用最廣泛的粘土材料之一。高嶺土作為聚合物的功能性填料時，不僅能降低聚合物產(chǎn)品的成本，還能提高其力學(xué)性能、耐熱性、阻燃性。

但是由于高嶺土礦物的形成條件及開采加工方法的差異，導(dǎo)致其表面性能有很大差別，使得高嶺土的應(yīng)用范圍具有局限性。應(yīng)用領(lǐng)域不同，對其質(zhì)量要求截然不同。需要對高嶺土進(jìn)行表面改性，以適應(yīng)不同需要。

高嶺土常用改性劑

高嶺土的表面改性常采用表面化學(xué)改性方法，常用的表面改性劑有：硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅（油）、硅樹脂、表面活性劑、有機(jī)酸等。

硅烷偶聯(lián)劑

硅烷偶聯(lián)劑是高嶺土填料最常用和最有效的表面改性劑，一般是將高嶺土粉和配置好的硅烷偶聯(lián)劑一起加到改性劑中進(jìn)行表面包覆處理。最終影響處理效果的因素主要是高嶺土粉的粒度、比表面積及表面特性、硅烷偶聯(lián)劑的品種、用量、用法、改性設(shè)備的性能以及表面改性處理的時間、溫度等。

硅烷偶聯(lián)劑+硅油

用于電線電纜填料的高嶺土除了硅烷偶聯(lián)劑之外，還常添加1-3%的硅油進(jìn)行表面改性。經(jīng)處理后的高嶺土用做電線電纜填料，不僅可以提高電纜的機(jī)械物理性能，而且還可以改善或提高電纜的電絕緣性和疏水性能。

陽離子表面活性劑

利用十八烷基胺等陽離子表面活性劑付高嶺土進(jìn)行表面改性，其極性基團(tuán)通過化學(xué)吸附和物理吸附作用于高嶺土顆粒表面，以提高高嶺土的表面疏水性。

無機(jī)改性劑

利用二氧化鈦和高嶺土粉體在水溶液中發(fā)生的表面沉淀反應(yīng)，將沉淀物洗滌、過濾和干燥后可得表面二氧化鈦包覆的高嶺土。

高嶺土其他改性方法

煅燒改性

鍛燒改性是指高溫鍛燒高嶺土，將高嶺土表面的部分或者全部的羥基脫除，獲得特殊的表面性質(zhì)，使得高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，由有序的片晶體結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o序的高嶺土。煅燒使高嶺土脫去水和揮發(fā)性物質(zhì)，其目的在于提高高嶺土的純度、白度。

煅燒后的高嶺土具有白度高、密度小、比表面積增大、吸油性增加、熱穩(wěn)定性高和絕緣性等特點。

表面包覆改性

此法是較早使用且操作簡便的傳統(tǒng)改性方法，適用于使用條件不高的高嶺土。原理是通過物理吸附或化學(xué)吸附的方式，在高嶺土表面包覆一層有機(jī)或無機(jī)聚合物而達(dá)到表面改性的目的。

此法優(yōu)點是高嶺土改性后可以使材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及催化劑活性增強，粉末的聚集程度減弱，分散性及流動性得到改善。

機(jī)械改性法

機(jī)械改性法實質(zhì)上是借助機(jī)械能激活顆粒和表面改性劑發(fā)生作用，達(dá)到將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的目的，可通過強機(jī)械力攪拌、沖擊、研磨等方法實現(xiàn)。

此法在粉體的復(fù)合方面也做出了重要貢獻(xiàn)，可以借助機(jī)械外力使粉體顆粒表面包覆上一層更細(xì)或具有功能性的粉體顆粒。

結(jié)語

除了上述幾種常用的方法外，凝聚共沉法、粒子表面離子互換、輻照改性等方法也是高嶺土表面改性的有效手段。高嶺土經(jīng)改性后，改善了與有機(jī)高分子材料的交聯(lián)性，提高了分散性，增加了承受外界負(fù)荷的有效截面積，從而增強了有機(jī)高分子材料制品的力學(xué)性能，同時大大提高了材料的功能性，擴(kuò)大了高嶺土的應(yīng)用范圍。

參考來源

石陽陽.表面改性高嶺土的制備及其在聚合物中的應(yīng)用研究

孫克新.高嶺土改性及其在NR中的應(yīng)用研究

楊曉林.高嶺土表面改性的技術(shù)和方法

葉舒展等.高嶺土表面改性研究進(jìn)展