本期，粉體科技網特別收集整理了納米碳酸鈣、石膏粉、超細硫酸鋇、氧化鐵黃顏料、勃姆石、云母鈦珠光顏料、片狀鋅粉、超細碳化硅粉、三聚磷酸鋁防銹顏料、鋁粉等10種粉體表面改性劑，具體如下:

納米碳酸鈣
改性劑:硬脂酸、磷酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、N-(γ-二甲氨基丙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷YC-621、新型受阻三氨基硅烷QX-618。
改性方法:在同一反應釜中比表面積為26.43m2/g的納米碳酸鈣懸浮液中加入3.0%硬脂酸(以碳酸鈣干基計)，在70℃下進行表面改性30min；然后繼續加入0.5%(以碳酸鈣干基計)的磷酸鹽進行改性30分鐘，最后將改性后的半成品壓濾干燥；當水分含量干燥至0.8%時，將樣品粉碎過篩；隨后，采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、N-(γ-二甲氨基丙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷YC-621和新型受阻三氨基硅烷QX-618對納米碳酸鈣進行干法改性。改性劑用量為0.5%，進料溫度為50℃，出料溫度為130℃。
測試與表征:對納米碳酸鈣粉體的電子掃描、比表面積、吸油值、PH值、水分等性能進行了測試；用改性納米碳酸鈣填充密封膠，測試其流變性能、力學性能和耐水粘接性能。
改性效果:用不同的氨基硅烷偶聯劑改性后，納米碳酸鈣的BET比表面積略有下降，但粒徑變化不明顯，顆粒分散性好。氨基硅烷偶聯劑改性后樣品的粘度有增加的趨勢。而且隨著氨基官能團數量的增加，基料的粘度和觸變性指數也增加，基料的擠出速率下降(耗時增加)。然而，成品橡膠中的擠出速率顯示出與基礎材料的異常規律。經不同氨基硅烷偶聯劑改性后，相應的有機硅密封膠的力學性能和粘接性能均有所提高，尤其是伸長率有明顯提高。N-(γ-二甲氨基丙基)改性納米碳酸鈣的硅酮密封膠粘接效果γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和新型受阻三氨基硅烷的改性效果明顯優于γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性納米碳酸鈣制備的有機硅密封膠，說明氨基數目在一定程度上對改性效果起著關鍵作用。

石膏粉
改性劑:硅烷偶聯劑KH-560和鈦酸酯偶聯劑NDZ-201，用量為1.5%。
改性方法:將一定量的KH-560或NDZ-201用無水乙醇按1:50的質量比稀釋；然后將適量的石膏粉放入高速混合機中，升溫至80℃，用霧化法將稀釋的KH-560或NDZ-201分三次噴入石膏粉中，混合15分鐘，得到改性石膏粉，放入60℃的真空烘箱中干燥2小時。將改性石膏粉與聚酰胺6(PA6)共混，制備PA6/硬石膏復合材料。
測試與表征:FTIR，力學性能測試，SEM，TGA，DSC。
改性效果:FTIR分析表明KH-560和NDZ-201可以通過化學鍵結合到硬石膏粉體表面。力學性能測試結果表明，改性石膏粉比未改性石膏粉更能提高復合材料的力學性能，KH-560的表面改性效果優于NDZ-201。當KH-560改性石膏粉的用量為15份時，復合材料的綜合力學性能最佳。DSC分析表明，改性前后的石膏粉起到了異相成核作用，提高了PA6的結晶溫度和結晶度。同時，硬石膏粉的加入也有利于促進PA6γ晶型的形成。TGA結果表明，改性前后加入硬石膏粉可以提高PA6的熱穩定性， 其中KH-560改性石膏粉效果最為明顯。

超細硫酸鋇
改性劑:硅烷偶聯劑A171、A174、KH-580、油酸和吐溫80。
改性方法:稱取一定量的超細硫酸鋇，加入配制好的改性劑、乙醇和水的混合溶液，用草酸調節其pH值至3-4，然后將回流冷凝器裝入三口燒瓶中，加熱攪拌1小時，反應結束后過濾洗滌，將所得改性硫酸鋇在80℃下干燥4小時。
測試與表征:活化度、粒度、紅外光譜、熱重-差熱分析、掃描電鏡等。
改性效果:硫酸鋇用硅烷A171、A174、油酸改性時，產品粒徑更小，粒徑分布更窄；用硅烷KH-580和吐溫80改性硫酸鋇時，粒徑分布范圍寬。特別是反應中加入硅烷A174時，其粒徑分布最窄，最靠近左側，說明其粒徑最小。用硅烷A174改性超細硫酸鋇后，產品粒徑從396.1nm降至342nm，粒徑分布范圍從342~531.2nm降至295.3~458.7nm，得到了粒徑分布更窄的硫酸鋇顆粒。通過電導率測定確定了硅烷A174和混合溶劑的水解條件。硅烷A174與去離子水和乙醇的質量比為1:8:1，水解時間為30分鐘， pH=4時為4。超細硫酸鋇適宜的改性條件為:改性劑質量為硫酸鋇質量的2%，反應時間為1h，反應溫度為80℃，攪拌器轉速為400r/min。改性后，產品活化度達到82.83%，表面疏水且分散性好，改性劑包覆率為1.14%。

氧化鐵黃顏料
改性劑:鋁酸酯偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑。
改性方法:稱取10g氧化鐵黃顏料于500mL燒杯中，加入200mL蒸餾水制成漿料，置于60℃恒溫水浴鍋中，高速攪拌分散30分鐘。取適量鈦酸酯偶聯劑，放入無水乙醇中超聲溶解。然后將上述溶液緩慢滴入氧化鐵黃顏料漿料中，在35℃下反應0.5h，反應結束后過濾，用蒸餾水洗滌數次，在80℃下干燥，得到改性氧化鐵黃顏料。
測試和表征:掃描電鏡，x射線衍射，紅外光譜，分散性，接觸角。
改性效果:改性后的氧化鐵黃顏料結構完整，表面有明顯的有機改性基團。當溫度為50℃，鈦酸酯偶聯劑用量為11%，反應時間為2h時，改性氧化鐵黃的吸光度值達到0.925，明顯高于氧化鐵黃顏料的吸光度值(0.471)。分散實驗表明，鈦酸鹽的改性效果優于鋁酸鹽。接觸角測試表明，改性氧化鐵黃顏料的接觸角大于90°，鋁酸鹽改性氧化鐵黃顏料的疏水性優于鈦酸鹽改性氧化鐵黃顏料。

勃姆石
改性劑:鈦酸酯偶聯劑。
改性方法:稱取200克薄水鋁石于高速攪拌機中，加入用異丙醇稀釋的鈦酸酯偶聯劑TC‐114進行表面改性；攪拌10分鐘后，放入40℃的烘箱中0.5小時
測試與表征:制備了PP/改性勃姆石復合材料，并用熱重分析儀、差示掃描量熱儀、極限氧指數測試儀和錐形量熱儀測試了復合材料的性能。
改性效果:與純PP相比，經偶聯劑處理的勃姆石填充復合材料的彎曲強度和沖擊強度分別提高了14.4%和30.6%，而未改性的勃姆石填充復合材料的比彎曲強度和沖擊強度分別提高了6.9%和5.7%，斷裂伸長率提高了4倍。與純PP相比，改性勃姆石填充聚丙烯復合材料的熔體流動速率、熱穩定性和極限氧指數都有很大提高。改性勃姆石具有增強聚丙烯力學性能的作用，隨著填充量的增加，熱穩定性和阻燃性能提高。

云母鈦珠光顏料
改性劑:異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸、硬脂酸鎂、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉等表面活性劑。
改性方法:(1)鈦酸酯偶聯劑的改性:稱取5.09未改性的云母鈦珠光顏料于250mL三口圓底燒瓶中，加入10mL異丙醇，在一定溫度下攪拌分散15min，再加入溶有一定量鈦酸酯偶聯劑的10mL異丙醇溶液，水浴中繼續加熱攪拌回流一段時間。反應后，趁熱過濾，用異丙醇洗滌，濾餅在80℃干燥24小時。最后，通過篩分得到鈦酸酯偶聯劑改性的云母鈦珠光顏料。(2)表面活性劑改性:稱取10g干燥的云母鈦珠光顏料粉末，置于250mL三口圓底燒瓶中，依次加入30mL無水乙醇和一定量pH = 3-4的輔助溶液(如用冰醋酸或鹽酸調節粘土漿①水溶液的pH)， 超聲分散2-5min后，在恒溫水浴中攪拌30min，然后緩慢滴加0.39的聚二甲基硅氧烷和一定量的表面活性劑的醇溶液(10mL)，繼續恒溫攪拌一定時間，然后抽濾，將樣品在70℃ ~ 80℃的干燥箱中恒溫干燥24小時，最后過篩(150目)，得到表面活性劑改性的云母鈦珠光顏料粉末。
測試與表征:沉降曲線、親油值、活化度、吸油量、SEM、XRD、FT-IR等。
改性效果:以三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸異丙酯為改性劑，活化指數和吸油量測試結果表明，當反應體系溶劑用量為20mL，改性劑用量為4%，反應溫度為60℃，反應時間為1.5h時，云母鈦珠光顏料粉體的表面改性效果較好；鈦酸酯偶聯劑通過化學鍵接在云母鈦珠光顏料粉體表面；云母鈦珠光顏料經鈦酸酯偶聯劑改性后，在其表面接枝了一層有機膜，由親水性變為疏水性，具有良好的分散性。硬脂酸和硬脂酸鎂改性云母鈦珠光顏料的最佳工藝為:反應時間t=2h，反應溫度T=70℃，用量2.0%；當十二烷基硫酸鈉(SDS)被改性時， 最佳反應參數為時間t=2.5h，溫度T=60℃，用量3.0%。十六烷基三甲基溴化銨改性時，最佳反應參數為時間t=2.5h，溫度T=70℃，用量2.5%。不同的表面活性劑改性云母鈦珠光顏料具有不同的疏水、親油和分散能力，其中硬脂酸和硬脂酸鎂最為理想。通過親油度、沉降體積和水/油相測試，改性珠光顏料粉體與有機相的相容性明顯優于未改性珠光顏料。XRD圖譜表明，改性云母鈦珠光顏料具有良好的親油疏水效果，但其晶體結構沒有被破壞。因此仍然保留了云母鈦珠光顏料原有的金色光澤的物理性能； 紅外光譜和電子顯微鏡分析表明，改性云母鈦珠光顏料表面附著有親油官能團。未改性的云母鈦珠光顏料容易團聚，改性后粘土漿中的部分納米粒子吸附在其表面，不僅使云母鈦珠光顏料具有良好的疏水效果，而且提高了其在噴涂過程中吸收負電荷的能力，增強了漆膜的珠光效果。

片狀鋅粉
改性劑:硅烷偶聯劑KH-560，硝酸鈰。
改性方法:(1)硅烷偶聯劑改性:將無水乙醇和去離子水按體積比4:1混合后，加入硅烷偶聯劑KH-560，攪拌混合，制成改性液。用鹽酸或氫氧化鈉調節改性溶液的pH值后，在40℃水浴中加熱，靜置1小時進行預水解。預水解后，將改性溶液與片狀鋅粉按4:1的質量比混合，在一定溫度下以400-500轉/分的速度攪拌，冷凝回流反應一段時間后，將鋅粉過濾，用乙醇洗滌兩次，水洗兩次，120℃干燥1.5h，研磨，過100目篩，完成改性鋅粉的制備。(2)硝酸鈰改性:將無水乙醇和去離子水按體積比4∶1混合， 然后加入硝酸鈰，制備硝酸鈰改性溶液，調節pH值至7。將改性溶液與鋅粉按4:1的質量比混合，然后在25℃下以400-500r/min的速度攪拌1h。將鋅粉過濾，用乙醇洗滌兩次，用水洗滌兩次，120℃干燥1.5h，研磨，過100目篩，完成改性鋅粉的制備。(3)復合改性:按KH-560用量12%，pH值8配制改性溶液，預水解后加入0.01%硝酸鈰，60℃反應1小時，過濾，用乙醇洗滌兩次，水洗兩次，120℃干燥1.5h，研磨，過100目篩，完成改性鋅粉的制備。
測試和表征:電化學測試、沉積測試和涂層測試。
改性效果:KH-560改性鋅片/鋅粉的最佳工藝條件為:KH-560用量為鋅粉用量的12%，反應溫度為60℃，pH值為8，反應時間為60min。在反應溫度為25 ℃, pH值為7，反應時間為60min的工藝條件下，硝酸肺改性鋅片/鋅粉的最佳用量為0.010%。KH-560和硝酸鈰改性后，鋅粉在水中的分散性明顯提高。改性鋅粉制備的涂層表面光滑，沒有明顯的鋅粉團聚現象。KH-560改性鋅粉制備的涂料施工性差，而硝酸鈰改性鋅粉制備的涂料施工性好，靜置2小時仍可完成涂裝。與未改性涂料相比，KH-560改性涂料的表干時間和干燥時間縮短了25%， 且附著力最好，而硝酸鈰改性涂層附著力最差。硝酸鈰、KH560改性涂層和硝酸鈰+KH560改性涂層的腐蝕電流密度分別降低到未改性涂層的1/16、1/6和1/9。與未改性和KH560改性涂層相比，硝酸鈰和硝酸鈰+KH560改性涂層具有更大的鈍化電位范圍和更低的鈍化電流，硝酸鈰改性涂層具有最低的鈍化電流和最低的腐蝕速率。推薦硝酸鈰改性鋅粉長期保護。

超細碳化硅粉末
改性劑:陽離子聚電解質聚二甲基氯化銨(PDADMAC)、陰離子聚電解質聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和非離子表面活性劑十八胺聚氧乙烯醚(AC1830)。
改性方法:(1)用PDADMAC或PSS改性SiC粉體的過程如下:將PDA dmac或PSS和SiC粉體在去離子水中攪拌6小時，然后以3500rpm離心10分鐘。離心后的粉末在90℃干燥12小時，得到聚電解質修飾的SiC粉末。(2)用十八胺聚氧乙烯醚和聚苯乙烯磺酸鈉聯合對碳化硅進行改性，用磁力攪拌器將50克原碳化硅粉和50毫升去離子水混合；攪拌混合物0-6小時；加入0.1-1.5wt%的AC1830(基于SiC粉末的質量)，攪拌漿料0-6小時；為了使過量改性劑引起的負面影響最小化，將漿液以3500rpm的速度離心5分鐘，除去上清液，將沉淀物重新分散在50毫升去離子水中，然后再次離心；將沉淀物在90℃的烘箱中干燥12小時， 研磨得到AC1830改性SiC粉末；用PSS重復上述操作；將改性碳化硅粉末均勻分散在去離子水中，得到改性碳化硅漿料。
測試和表征:SEM、XRD、粒度分布、漿料粘度、固體含量、Zeta電位、漿料沉降穩定性、表面吸附能力。
改性效果:(1)聚二甲基氯化銨(PDADMAC)通過靜電吸引相互作用吸附在SiC顆粒表面。由于它們之間的高親和力吸附，PDADMAC在SiC表面的吸附構型是平坦的，吸附量、吸附構型和改性效果不隨分子量的變化而變化。改性pH值為11，用量為0.24wt%，溫度為90℃，改性時間為6h。由于PDADMAC的吸附，SiC表面的電荷發生反轉。將改性SiC粉末溶解在水介質中以將pH值調節至3，并且通過靜電-空間位阻穩定機制將改性SiC粉末均勻地分散在水介質中，并且在50體積下獲得粘度為0.138的SiC漿料。制備了%固體含量。(2)聚苯乙烯磺酸鈉 通過氫鍵和范德華力的相互作用吸附在SiC顆粒表面。由于兩者之間的靜電斥力相互作用，PSS在SiC表面的吸附構型為環狀和尾狀，并且隨著PSS分子量的增加，其在SiC顆粒表面的環狀構型擴大，吸附容量增大，改性效果變好。使用分子量MW = 1，000，000的PSS，并且在改性期間不調節pH值。添加量為0.3wt%，溫度為90℃，改性時間為6 h。將改性后的SiC粉體溶于水介質中，調節pH值至11，通過靜電-空間位阻穩定機理使改性后的SiC粉體均勻分散在水介質中。高固含量碳化硅漿料(45vol)。%)，相應的漿料粘度為0.098。(3) 采用非離子表面活性劑十八胺聚氧乙烯醚(AC1830)和陰離子聚電解質聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)作為改性劑對碳化硅粉體進行改性。AC1830的吸附不受表面電荷的影響，可以屏蔽部分電荷，可以作為PSS的吸附位點，促進PSS在SiC表面的吸附。粘度為0.039且固體含量為50體積%的SiC漿料。%適合于注漿成型。Zeta電位法表明，該方法改性后的SiC粉體的等電點(IEP)明顯左移。沉降實驗表明，分散穩定性顯著提高。接觸角測量顯示改性劑成功吸附在粉末表面并提供親水基團， 從而改善粉末的潤濕性。吸附試驗結果表明，PSS對SiC粉體和AC1830改性SiC粉體的等溫吸附模型和動力學吸附模型符合Langmuir模型和準二級粒子群模型。AC1830在SiC表面的吸附提高了PSS的吸附能力。

三聚磷酸鋁防銹顏料
改性劑:氧化鋅、單寧酸(TA)、硅烷偶聯劑。
改性方法:將三聚磷酸鋁、ZnO和去離子水混合，在高速分散機中室溫攪拌30分鐘(1000轉/分鐘)，用ZnO改善三聚磷酸鋁的表面高酸值特性，然后將懸浮液轉移到恒溫水浴中，加入單寧酸KH-550，在60℃恒溫攪拌12小時，反應結束后，用去離子水和乙醇溶液反復洗滌3次，除去殘留的改性物質。
測試和表征:掃描電鏡、x射線衍射、紅外光譜等。
改性效果:ZnO有效緩解了三聚磷酸鋁的高酸值特性，改性后的三聚磷酸鋁pH值升高，三聚磷酸鋁的電導率因H+釋放的抑制而略有下降。同時，ZnO和單寧酸的改性降低了三聚磷酸鋁的吸油值。鹽霧試驗表明，1%單寧酸改性三聚磷酸鋁(單寧酸@三聚磷酸鋁-1)在水性丙烯酸中的防銹性能最好。單寧酸過度改性導致防銹顏料防銹性能下降，單寧酸/硅烷偶聯劑有效改善了三聚磷酸鋁與丙烯酸樹脂的相容性。激光粒度分析儀顯示三聚磷酸鋁改性后有少量顆粒聚集， 但不影響其在涂料中的使用。SEM表征表明，三聚磷酸鋁表面不是連續聚集狀態，三聚磷酸鋁表面有一層不規則的涂層，這是ZnO/單寧酸/偶聯劑改性三聚磷酸鋁在其表面反應形成的。FT-IR分析表明單寧酸負載在三聚磷酸鋁表面，XRD分析表明ZnO的加入與主料三聚磷酸鋁反應生成更多的非主料三聚磷酸鋁可溶物。

鋁粉
改性劑:十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷。
改性方法:將180g平均尺寸約為1-2μm的鋁填料加入300ml無水乙醇中，室溫下攪拌混合物2小時；隨后，加入不同的硅烷偶聯劑(鋁填料重量的5%)和15ml去離子水；樣品濃縮，75℃回流，攪拌5h；將樣品以8000RPM離心10分鐘，然后用無水乙醇重復離心洗滌多次，以確保完全除去未反應的硅烷偶聯劑。然后將樣品放入真空爐中，在120°C下真空干燥5小時。
測試與表征:SEM、XRD、FT-IR、TGA、接觸角等。
改性效果:鋁填料表面化學處理顯著提高了熱界面材料的性能，其中粘度可降低77%，斷裂伸長率可達154.71%，熱導率也有所提高，熱均勻性顯著提高，極寒和熱循環條件下熱穩定性提高近20%。同時，降低鋁填料的表面能有利于提高鋁填料在有機硅基體中的分散性。不同硅烷偶聯劑改性的導熱填料對填料的分散和導熱復合材料的性能有很大影響。用十二烷基三甲氧基硅烷偶聯劑改性的鋁填料和制備的熱界面材料綜合性能最好。

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