中國(guó)粉體網(wǎng)訊 石英粉是一種非常重要的無機(jī)非金屬功能性填料，主要成分是SiO2，為白色粉末狀固體，由天然石英原礦經(jīng)破碎、洗選、粉磨等工藝加工而成�？梢耘c有機(jī)高分子聚合物進(jìn)行復(fù)合并提高復(fù)合材料的整體性能，被廣泛應(yīng)用于電工電子、硅橡膠、涂料、膠粘劑、灌封料等領(lǐng)域。
石英粉改性需求和影響因素
石英粉本身屬于極性、親水性的物質(zhì)，與高分子聚合物基質(zhì)的界面屬性不同，相容性較差，在基料中往往難以分散，為使復(fù)合材料性能更加優(yōu)異，通常需要對(duì)石英粉進(jìn)行表面改性，根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變石英粉表面的物理化學(xué)性質(zhì)，從而改善其與有機(jī)高分子材料的相容性，滿足其在高分子材料中的分散性與流動(dòng)性需求。
石英粉的種類、粒度、比表面積、表面官能團(tuán)等性質(zhì)直接影響其與表面改性劑的結(jié)合作用。不同種類的石英粉改性效果也是有一定差異的，其中球形石英粉具有很好的流動(dòng)性，在改性的過程中易與改性劑結(jié)合，能夠較好地分散在有機(jī)高分子體系中，并且密度、硬度、介電常數(shù)等性能都明顯優(yōu)于角形石英粉。石英粉常用的改性工藝主要包括包覆改性、干法改性、濕法改性、復(fù)合改性。
改性石英粉在有機(jī)石英石中的應(yīng)用研究
人造石英石板材是由石英粉、石英砂、不飽和聚酯樹脂、固化劑及偶聯(lián)劑等原料，經(jīng)混合攪拌、壓制成型、加熱固化及拋光處理等工藝加工而成。其中石英粉作為石英石板材的一種重要的填料，約占總填料用量的30%左右。
石英粉作為填料應(yīng)用于人造石英石，不僅可以降低不飽和樹脂消耗量，而且對(duì)人造石英板的耐磨、耐酸堿、機(jī)械強(qiáng)度等性能有一定的改善。
實(shí)踐表明，每降1%樹脂用量，每平方米板材省7元。降低樹脂耗量主要通過調(diào)節(jié)石英粉、石英砂及玻璃等各組分的配比和降低石英粉的吸油值來實(shí)現(xiàn)。在填料各組分配比不變的情況下，石英粉的吸油值越高，樹脂的消耗量越高。因此，降低石英粉的吸油值，提高石英粉與不飽和樹脂的相容性，對(duì)降低人造石英石板材的加工成本意義重大。
經(jīng)過表面改性后，石英粉的表面極性減弱，表面能降低，堆積密度增大，吸油值顯著降低，與樹脂混合后的流動(dòng)性也能顯著改善。
劉會(huì)臣等以聚酯樹脂為基材，使用單一改性劑改性聚硅氧烷和球磨改性工藝，采用機(jī)械力化學(xué)改性方法對(duì)人造石英石板材用石英粉進(jìn)行表面改性處理，并研究不同用量下球磨改性的改性效果。
結(jié)果表明：
（1）通過改性聚硅氧烷對(duì)石英粉進(jìn)行表面改性后，可有效改變石英粉的表面性能，降低其在人造石英石板材加工過程中的樹脂用量，從而大幅度降低人造石英石板材加工的生產(chǎn)成本。
（2）通過機(jī)械球磨法改性能增加改性聚硅氧烷與石英粉的接觸和碰撞機(jī)會(huì)，促進(jìn)改性反應(yīng)的發(fā)生，起到了很好的改性效果。
（3）綜合吸油值、粘度及滲透時(shí)間等各項(xiàng)指標(biāo)，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本因素考慮，改性聚硅氧烷的最佳用量為3.5‰。
2024年11月21-22日，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2024（第八屆）全國(guó)石英大會(huì)”將在江蘇徐州召開，華潤(rùn)水泥技術(shù)研發(fā)有限公司的莊峰主任工程師將做《石英粉改性技術(shù)及其在有機(jī)石英石中應(yīng)用研究》的報(bào)告，屆時(shí)，他將結(jié)合公司實(shí)際研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)解讀石英粉改性技術(shù)及其在有機(jī)石英石中應(yīng)用研究等技術(shù)。
參考來源：
錢晨光等.硅微粉表面改性及其應(yīng)用研究進(jìn)展
劉會(huì)臣等.改性聚硅氧烷對(duì)硅微粉的機(jī)械球磨改性
高佳齊. 環(huán)氧塑封料用硅微粉的超細(xì)粉碎及改性研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/九思）
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