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煅燒高嶺土是塑料、橡膠、纖維等高分子材料重要的功能填料，但由于其與有機(jī)聚合物的界面性質(zhì)不同，存在相容性差、難以均勻分散的缺點(diǎn)，過多地添加還會導(dǎo)致材料機(jī)械強(qiáng)度下降、易脆化等。因此，除了白度和粒度方面的要求外，還必須采用物理、化學(xué)方法對高嶺土表面進(jìn)行包覆改性處理，以改變其表面的物理化學(xué)性質(zhì)，提高其與高分子材料的相容性，改善其在高分子材料中的分散性。




1、煅燒高嶺土常用表面方法、藥劑


煅燒高嶺土表面改性常采用表面化學(xué)方法，即在高嶺石顆粒表面包覆一層有機(jī)物（偶聯(lián)劑），使高嶺石表面性質(zhì)發(fā)生變化，由親水疏油變?yōu)橛H油疏水，增強(qiáng)與有機(jī)物基體之間的相容性。


常用的偶聯(lián)劑有硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑，其作用機(jī)理是：偶聯(lián)劑經(jīng)水解變成同時(shí)具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的兩性物質(zhì)，親水基團(tuán)可與高嶺土顆粒表面基團(tuán)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵；疏水基團(tuán)則可與聚合物相容結(jié)合，或同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)生成更穩(wěn)固的化學(xué)鍵。


（1）硅烷偶聯(lián)劑


硅烷偶聯(lián)劑的羥基可與高嶺土表面活性基團(tuán)反應(yīng)形成氫鍵，進(jìn)而縮合成共價(jià)鍵，使得硅烷偶聯(lián)劑與高嶺土穩(wěn)固結(jié)合。相繼產(chǎn)生的氫鍵包覆在高嶺土表面，使得處于偶聯(lián)劑另一端外露的具有反應(yīng)性的疏水基團(tuán)R在塑化過程中很容易與有機(jī)高分子材料中的活性基團(tuán)反應(yīng)，形成很強(qiáng)的化學(xué)鍵，從而使硅烷偶聯(lián)劑與高分子材料穩(wěn)定結(jié)合。


硅烷偶聯(lián)劑的種類很多，常用的有乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、甲基硅烷等。


（2）鈦酸酯偶聯(lián)劑


適合于高嶺土表面改性的鈦酸酯偶聯(lián)劑類型是單烷氧基型、單烷氧基焦磷酸酯基型和配位型。一般來說，在煅燒高嶺土的表面改性中，鈦酸酯偶聯(lián)劑不單獨(dú)使用，主要與硅烷偶聯(lián)劑配合使用，改性效果較好。