一句话:只要是无机粉体,添加到有机高分子里,基本都要改性。
1、哪些粉体需要改性?
矿物粉体:重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、石英粉、硅微粉、滑石粉、高岭土、膨润土、云母粉、硅灰石、白云石粉、重晶石粉、沉淀硫酸钡、纳米硫酸钡、硅藻土、凹凸棒石、海泡石、电气石粉、石膏粉等;
功能粉体:二氧化钛(钛白粉)、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁棕、铁黑、珠光云母、白炭黑、炭黑、纳米氧化锌、空心玻璃微珠、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、活性硅酸钙、片状锌粉、三聚磷酸铝防锈颜料等;
阻燃粉体:氢氧化镁、氢氧化铝等;
陶瓷粉体:氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硅、碳化硅、钛酸钡、钛酸锶、钛酸镁、钛酸锌系、堇青石、镁橄榄石粉体等;
磁性粉体:钕铁硼磁粉、锶铁氧体/钡铁氧体、铁硅铝、羰基铁粉等软磁粉、纳米四氧化三铁等;
碳材料:石墨、石墨烯粉、碳纤维粉、碳纳米管等;
新能源粉体:三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、天然/人造石墨、硅基负极、钛酸锂、勃姆石、六氟磷酸锂、可膨胀石墨、硼酸锌、银粉等;
金属粉体:铝粉、锌粉、铜粉、铁粉等;
化妆品原料:二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、铬绿、群青、锰紫、羟基磷灰石等;
导热填料:金粉、银粉、铜粉、锡粉、金属纳米线、氧化铝、六方氮化硼、碳化硅、氧化锌、、纳米金刚石等。
中药粉体:压片中药粉(浸膏粉、生药粉)。
2、为什么要对粉体进行改性?
无机粉体表面亲水、极性强,与有机基体(塑料、橡胶、树脂)相容性差,直接用会导致性能变差,所以必须改性。
(1)改善分散性,防止团聚
无机粉体比表面积大,极易团聚,团聚后会形成缺陷,导致材料强度下降、外观差。改性后粉体均匀分散,不抱团。
(2)提高与有机基体的相容性
粉体表面亲水(极性),塑料、橡胶、树脂疏水(非极性),直接混合界面结合差,像“沙子混黄油”。改性后粉体表面变成亲油,与树脂紧密结合。
(3)增强界面结合力,提升力学性能
改性后粉体与树脂形成化学键或强吸附,可显著提高拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、硬度、耐磨性等。
(4)降低吸油值,改善加工流动性
未改性粉体吸油量大,会导致树脂黏度飙升、加工困难、填料添加量上不去。改性后吸油值下降,可高填充,降低成本。
(5)改善耐候性、耐水性、耐腐蚀性
减少粉体吸水,提高涂层耐酸碱,提高材料耐老化、耐黄变。
(6)提升电性能、热性能
提高绝缘性,改善导热(如导热填料改性),提高阻燃效率(氢氧化镁/铝)。
(7)改善表面光泽、手感、色泽
涂料、塑料中常用,让产品更细腻、更亮、手感更好。
(8)防止粉体氧化、自燃、反应
尤其金属粉体(铝粉、锌粉),改性可防氧化、防自燃,提高储存稳定性。
(9)满足特殊功能需求
疏水疏油,抗菌,防静电,磁性稳定,生物相容(医用粉体)。
一句话总结:改性可以让粉体更好分散、更好相容、更强结合、更高填充、更低成本、更好性能。

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