非金属矿粉体改性及其效果评价
非金属矿物粉体千法连续表面改性技术通过技术成果鉴定
非金属矿物粉体千法连续表面改性技术通过技术成果鉴定郑水林
【期刊名称】《非金属矿》
【年(卷),期】2007(30)3
【摘要】2007年3月17日，由江阴市启泰非金属工程有限公司与中国矿业大学（北京）共同完成的“非金属矿物粉体干法连续表面改性技术”通过了中国建材工业协会的技术成果鉴定。
鏊定委员会认为：该项目是以连续干法改性设备的研发为基础。
集设备、改性工艺、改性配方于一体的集成创新。
具有自主知识产权；以SLG连续粉体表面改性机为核心的非金属矿粉表面改性技术。
对粉体和表面改性剂分散混合好、颗粒表面包覆效果好、对粉体的适应性好，
【总页数】1页(P18-18)
【关键词】表面改性技术;技术成果鉴定;矿物粉体;非金属;中国建材工业协会;中国矿业大学;自主知识产权;粉体表面改性
【作者】郑水林
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.6
【相关文献】
1.非金属矿物粉体表面改性技术 [J],
2.非金属矿物的表面改性技术及其在橡胶工业中的应用 [J], 郑玉琴
3.非金属矿物粉体表面改性技术进展 [J], 郑水林
4.氢氧化镁阻燃剂生产技术·非金属矿物表面改性技术·加筋耐压复合塑料管生产线[J],
5.非金属矿物功能填料表面改性技术与装备成果鉴定会在京召开 [J],
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442. 煤系煅烧高岭土的表面改性和应用效果及应注意的问题
中国非金属矿工业导刊
总第 ３ ３ 期
〔 开发利用 ］
尸厂 不 ／
１ 前言
随着我国非金属矿加工及应用技术的快速发 展， 煤系锻烧高岭土作为填料或功能性填料在涂料、 塑料、 橡胶等有机高分子行业中得到了很好的应用。 对锻烧高岭土进行表面改性， 是要改变高岭土 粉体颗粒界面的性质， 改善锻烧高岭土与有机高分 子材料的亲合性， 提高在有机高分子材料中的分散 性， 增强制品的多种性能， 起到功能性的作用， 增 加缎烧高岭土的填加量 ，提高产品档次，降低高分 子制品的成本。因此锻烧高岭土的表面改性是一种 非常重要的深加工手段， 也是扩大锻烧高岭土应用 领域和提高有机高分子制品质量的一条十分有效的
散和混合 。
面积计算出。 一般我们的经验用量是０ ． ３ ％ 一１ ． ５ ０ ／ ｏ ０
（ ２ ）钦酸脂偶联剂 钦酸脂偶联剂分为单烷氧型、 鳌合型、 配位型。 前者的特点是含有多种功能， 适用范围广， 主要适用 于处理干燥的锻烧高岭土粉体。 第二种含有乙醇鳌合 基，适用于含水多的高岭土粉体的表面改性。第三 种耐水性好， 多数不溶解于水， 不发生醋交换反应， 适用多种类型的ｌ ＆ 烧高岭土改性。 在锻烧高岭土的表面改性中， 钦酸脂偶联剂一 般不单独使用，主要还是与硅烷偶联剂混配使用， 其效果比单一用钦酸脂偶联剂改性要好。 （ ３ ） 铝酸醋偶联剂 铝酸酷偶联剂以前因易水解而很少使用。 近年 来厂家生产铝酸醋采取了部分满足中心铝原子配位 数的特殊结构， 使铝酸醋偶联剂得到了很好的应用。 ２ ． ２ 表面改性的设备与工艺 一般锻烧高岭土的表面改性是以干法改性为 主。干法改性成本低，工艺技术要求不复杂，改性 效果能达到要求。目前国内表面改性的设备有高速 捏合机和连续改性机， 也可用高频振动研磨机等对 缎烧高岭土进行表面改性。 （ １ ） 用高速捏合机改性 将锻烧高岭土粉体加人到捏合机中， 在搅拌叶 片的高速旋转运动下， 高速旋转的料流撞击到折流 板上，改变物料流动的方向，物料可旋转式的上下 转动， 强化了物料的混合与分散效果，当磨擦升温 后， 滴加助剂，调整ｌ ＆ 烧高岭土的表面性质。当温 度继续上升到９ ０ ℃时， 以雾化或滴加的方式加人改 性剂，然后再进行高速搅拌等工艺。 （ ２ ）用连续改性机改性 用Ｓ Ｌ Ｇ 三筒连续改性机时将锻烧高岭土和复合 改性剂按一定比例分加， 并以螺旋送料的方式进人
【精品文章】一文了解粉体表面改性技术
一文了解粉体表面改性技术
超细粉体具有常规材料难以比拟的优异性能，在先进陶瓷、微电子、航天航空、生物制药、光学检测等领域获得了广泛的应用，但由于稳定性低、易发生团聚和难于分散，需要对超细粉体进行适当的表面处理以改善颗粒的表面特性和提高其分散性能，达到应用要求。
一、粉体表面改性方法
粉体表面改性方法是指改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法，主要有表面物理涂覆、化学包覆、无机沉淀包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等。
目前工业上粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、沉淀反应改性法、机械化学改性法和复合法。
1、表面化学包覆改性法
表面化学包覆改性法是目前最常用的粉体表面改性方法，是利用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反应对颗粒表面进行改性。
改性工艺可分为干法和湿法两种。
SiO2粉体颗粒表面改性示意图
所用表面改性剂主要有偶联剂（硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸酯、有机络合物、磷酸酯等）、表面活性剂（高级脂肪酸及其盐、高级胺盐、非离子型表面活性剂、有机硅油或硅树脂等)、有机低聚物及不饱和有机酸等）。
2、沉淀反应法
沉淀反应法是利用化学沉淀反应将表面改性物沉淀包覆在被改性颗粒表面，是一种“无机/无机包覆”或“无机纳米/微米粉体包覆”的粉体表面改性方。
非金属矿粉体改性及其效果评价
非金属矿粉体改性及其效果评价发表时间：2019-09-19T15:05:36.733Z 来源：《中国西部科技》2019年第11期作者：李森福[导读] 本文研究非金属矿粉体改性剂其结果评价的有关内容，总结了粉体改性的方法，从而提高粉体表面的性能，促进非金属矿粉体表面特征的稳定与发展，更好的应用到生产生活中。
所以，非金属矿粉体表面改性的研究，有助于非金属矿粉体改性表面的改性方法的实施，为社会提供多元化的粉体表面的探究方法。
非金属矿粉体改性结合了现代的信息技术、物理科学、化学方法，有助于全面提高粉体改性的效果，并更好的应用与生产生活中，满足社会经济发广东翔龙科技股份有限公司新材料的设计和功能不断的优化，在原材料以及填料的粉体表面性质得到进一步优化时，其原有的功能被升级，粉体表面改性发展。
通过改变粉体表面的物化性质，晶体结构和表面湿润性等特性相结合，充分反应新材料的新功能。
非金属矿填料在塑料、橡胶等高分子材料工业复合材料中获得了广泛的应用，但由于非金属矿填料在材料与有机高聚物间的界面性质不同,相容性差 ,因而难以在高聚物中均匀分散,直接或过多地填充往往导致材料的某些力学性能下降以及易脆化等缺点。
所以，对矿物表面改性，改变其原有的特性，并提高其分散效果，有助于提高材料本身的综合性能和力学性能。
因此在不断改变矿物质表面性能的基础上，进一步扩大矿物质表面的电荷性质，有助于提高其在涂料以及油漆中的分散性特点，并对涂料的色彩以及遮盖力和耐热性等具有很好的改善效果，提高了涂料与基体的结合效果。
林外，对一些粉体原料进行表面处理，必须要结合其表面的光泽度和装饰效果等加以处理，赋予制品以更多的珠光效果。
针对会对健康造成危害的矿物质表面的处理，可以采取封闭性的处理措施，对其表面进行改性处理，并还原其原有的特性。
尤其是随着信息技术的高速发展，对于塑料制品的需求日益提高，使得改性非金属矿填料的用料持续增长，对非金属矿粉体改性提出了新的要求。
非金属矿物粉体加工技术现状和发展探讨
１ 我 国非 金 属 矿 物 粉 体 加 工 现 状
的市场 。
号采用猝发 随机信 号 （ ｂ ｕ ｒ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ） 。信 号采 集 系统 要 完 整地 保 留原 始 信 号 中 的 信息 ， 设 置 分 析 频 率 为 １ ９ ５ Ｈ ｚ 及一定的采 样频 率 ， 保 证采 样频 率 为分 析频 率 的２ 倍 以上 ， 来满足工程采样定 律的要求 ， 采 样 时 间 约
场的导 向， 因此 对 于非 金 属 矿 物 粉 体 加 工技 术 的 研 究和 发 展 的 方 向 应 该 加 大研 究 的 力 度 。 关键词 ： 非金属 ； 加工 ； 分析 ； 探 讨
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｂ
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ３ １ ９ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ １ ６ ８ — ０ ２
参 考 文 献
［ １ ］张建 ， 唐文献 ， 马宝等． 莱轿 车白车 身试验模 态分析［ Ｊ ］ ． 江苏科技 大 学 学报 （ 自然科 学版 ） ， ２ ０ １ ２ ， ２ ６ ， （ ２ ） ． ［ ２ ］杨荚， 赵 广耀 ， 孟凡亮． 某轿 车白车 身模态分析与试验研究［ Ｊ ］ ． 东 北大学学报 （ 自然科 学版 ） ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ９ （ ７ ） ． ［ ３ ］ 千禹平， 吴建闭． 关于白车身有限元模 型 实验验证 的研 究Ｅ Ｊ ］ ． 上
为 １ ８ ０秒 。
２ ． ２ 实 验 测 点 布 置 布置 测 点 的 原 则是 让 测 量 分 析 模 态 更 清 楚 全 面 地 反 映白车身振 动模 态 ， 因此 测 点均匀 布 置在 白车身 特 征部位 ， 例如轮罩 、 前 横梁 、 Ａ柱 、 Ｂ柱 、 地板 横梁 、 顶盖 横梁等部位 。实验将 １ ３ ８多个测 试点 ， 沿 车身 纵 向对 称 面安排布置 ， 同时采集测点 沿 Ｘ、 Ｙ、 Ｚ三个方 向的振
非金属矿：创新加工技术推动产业集约化发展
综合利用技 术或无尾矿加工技术将成为 而且可以降低单位产品的生产成本 。
未 来 非金 属矿 提 纯 技术 的 主要 发 展趋
此外 ，纳米技术作 为覆盖学科领域 技术对这 些原材料进行深加 工，提高 其
势 ，促进相 应设 备的研发与应用 ；环境 极 广的高新科技而备受 关注 ，并逐渐渗 分散性 能和应用性能 ，进而提高市场 竞 友好型设备将更受青 睐。 透到非金属矿物加 工过 程 中，用于提高 争力 。粉体改性 技术 已经成为 当今粉 体
属矿物材料 的功能发挥有很大影 响，因 结构和理化性质来 制备 天然纳米材料 ； 有 了很大进步 ，像 Ｐ Ｓ Ｃ连续式粉体表面
此 ，粉 碎分 级是实 际生产 中至 关重要 的 其二 ，利用非金属 矿物在纳米尺度 的间 改性 机生产工艺现 已十分 纯熟 ，促成 了 环节 。 层结构 ，实现 物质 在纳米尺度 的分散 ； 表 面改性技术飞跃性 的发展 。就 我国当
程 塑料 、光导纤维等新型 材料 对非矿原 量高 ，水 平一流 ，整体进步显著 。单从 术的水平和层次 ，意义深远 。
料 更严格的质量 要求 ；
技术层 面来说 ，国 内粉碎分级设备 主要 ３ ． 表 面改性 非金属矿 的表 面或界面性质 ，如 吸
（ ３ ）各 种 新技 术如 超声 波等 在非 是 采用多台小设备 ，虽然能满 足用量 的
钙 ，涂料工业 用的膨润土等 。 的要 求 ，尖端的选矿提 纯技术—— 微细 （ ２ ）非 金属 矿选 矿将 向高纯 、超
１ ． 选 矿提 纯
粒选矿提 纯和 综合 力场 （ 重力 、 离心力 、 细技术领域迈 进 ，以满足特种 陶瓷 、工
中 国 粉 体 工 业２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ． ３ ｌ ■
【精品文章】一文粉体表面改性效果评价方法
一文粉体表面改性效果评价方法
现代新材料的设计和功能化，离不开作为原料或填料的粉体表面性质的设计和功能化。
粉体表面改性主要根据应用需要有目的地改变粉体表面的物化性质，如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、电能、表面吸附和反应特性等。
如何评价粉体表面改性效果，下面小编做简要介绍。
一、粉体表面改性效果评价方法
目前，表面改性效果的评价方法主要有两种：应用结果评价法、预先评价法。
（一）应用结果评价法
应用结果评价法是通过测试改性粉体填充形成的制品性能，特别是力学性能就可对改性效果作出直接评价。
优点是结果可靠，但存在的问题是测试过程费用较高。
目前，应用结果评价法主要应用于粉体表面改性的研究和应用中。
（二）预先评价法
预先评价法对改性粉体进行物理性质、化化性质和表面特性的测试，比较改性前后指标的变化，达到预先评价改性结果的目的。
预先评价法主要分为：润湿性评价法、表面自由能评价法、药剂吸附量评价法、红外光谱、X射线、差热分析、表面分析新技术。
1、润湿性评价法
润湿性包括渗透时间、接触角、吸油率、活化指数等指标，是衡量粉体与聚合物之间相容性好坏的主要指标之一。
润湿好的粉体，填加到聚合物。
非金属矿物粉体加工技术现状和发展探讨
非金属矿物粉体加工技术现状和发展探讨随着对环境保护意识的加强，环保新型材料已经得到比较广泛的应用。
非金属矿物粉体是现在新型材料的主要成分之一，现在很多的工业建筑材料都采用非金属矿物粉体，其产品的质量和使用性能很好，成品的使用价值得到大大的提高，对于现在工业建设起到了很大的作用。
近几年来，我国对于非金属矿物粉体的加工技术有了自己的专项技术，已经能够规模性的生产，未来的非金属矿物粉体加工已经成为发展的趋势，成为材料市场的导向，因此对于非金属矿物粉体加工技术的研究和发展的方向应该加大研究的力度。
标签：非金属；加工；分析；探讨TB1我国非金属矿物粉体加工现状对于非金属矿物粉体加工的认识，我国应该在很早就听说过，但是非金属矿物粉体的功能性了解还是不够。
现代工业发展的速度，使得非金属矿物粉体加工技术得到了比较广泛的推广。
我国在这个领域开始研究是在20世纪70年代，现在经过几十年的研究与发展，尤其进入20世纪以来，我国的非金属矿加工业已发展相当有规模，能够独立生产新型的非金属矿物粉体，形成专业的产业链。
例如：云母、石墨、高岭土膨润土、蓝晶石等，2002年这些矿物深加工产品的进口量分别较前一年增长62.5%、33.2%、41.4%、100.2%和11.4%。
2002年我国优质高岭土的进口量达到上万吨，平均价格214.5美元每吨。
特别值得一提的是我国是目前世界上石墨产量最大的国家之一。
现在不仅能够满足国内生产需要，还能国外的工业企业提供原材料，现在我国的非金属矿产品市场已经拓展到国外的市场。
据不完全统计数据显示，现在我国的非金属矿物粉体的产量合计已达4500万吨以上，从这个数据我们不难看出，我国非金属矿物粉体加工已经颇具规模，在我国的经济增长中的作用也是不可小觑的。
目前，我国非金属矿物粉体产品的出口量也是很大的，国外一些国家都进口我国的非金属矿物粉体产品。
但是，我国的非金属矿物粉体产品的技术含量还有待进一步提高，我国的非金属矿物粉体产品的档次还需要进一步提高，这样才能够长期的占领国际市场，创造更多的经济价值。
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非金属矿粉体改性及其效果评价
新材料的设计和功能不断的优化，在原材料以及填料的粉体表面性质得到进一步优化时，其原有的功能被升级，粉体表面改性发展。
通过改变粉体表面的物化性质，晶体结构和表面
湿润性等特性相结合，充分反应新材料的新功能。
非金属矿填料在塑料、橡胶等高分子材料
工业复合材料中获得了广泛的应用，但由于非金属矿填料在材料与有机高聚物间的界面性质
不同,相容性差 ,因而难以在高聚物中均匀分散,直接或过多地填充往往导致材料的某些力学性
能下降以及易脆化等缺点。
所以，对矿物表面改性，改变其原有的特性，并提高其分散效果，有助于提高材料本身的综合性能和力学性能。
因此在不断改变矿物质表面性能的基础上，进
一步扩大矿物质表面的电荷性质，有助于提高其在涂料以及油漆中的分散性特点，并对涂料
的色彩以及遮盖力和耐热性等具有很好的改善效果，提高了涂料与基体的结合效果。
林外，
对一些粉体原料进行表面处理，必须要结合其表面的光泽度和装饰效果等加以处理，赋予制
品以更多的珠光效果。
针对会对健康造成危害的矿物质表面的处理，可以采取封闭性的处理
措施，对其表面进行改性处理，并还原其原有的特性。
尤其是随着信息技术的高速发展，对
于塑料制品的需求日益提高，使得改性非金属矿填料的用料持续增长，对非金属矿粉体改性
提出了新的要求。
一、粉体改性物理方法
粉体改性的原理，针对涉及矿物粉表面的性质以及表面质点的性质以及化学键的分布。
粉体与表面改性剂相互结合，以达到吸附、键合等作用，提高其热力学性质，并利用上述原
理设计出矿物粉体表面改性的方法。
通过非金属矿粉体表面改性物理方法的研究，在不改变
矿物本身特点的情况下，进一步优化非金属矿粉体的性能，突出粉体表面改性后的应用效果。
与此同时，通过不同的改性物理研究方法，综合对比非金属矿粉体改性研究方法的优势以及
不足，从而选择合理的方法利用非金属矿粉体表面改性研究提升其性能。
（一）包覆改性
利用粘附力的作用，将改性剂覆盖于非金属矿粉体改性表面，并利用吸附、附着等相对
简单的方法进行包膜处理。
在矿物质粉体与改性剂相互混合时，需要按照要求选择一定比例
物质进行混个，并在搅拌器等作用下，将改性剂整体吸附于粉体的表面，从而形成相对比较
有序的混合体，从而固定或包覆膜于粉体表面，形成多层的包覆膜。
（二）高能改性表面
该方法是利用等离子体等技术手段，对非金属矿粉体改性表面进行改性处理。
高能改性
方法不需要借助于改性剂就可以达到改性的效果，同时也有效的降低了环境污染情况的发生。
然由于高能表面改性技术本身比较复杂，实施成本高，使得该方法的使用并不常见。
高能改
性方法的应用虽然成本较高，技术要求多，但其在改性的过程中，必然会引起非金属矿粉体
表面性能的多元化发展。
该技术的发展需要进一步研究，并逐渐优化技术层面的应用，以普
及该技术的广泛应用，从而提高非金属矿物粉体表面的特性。
（三）沉淀反应改性
该方法是利用化学反应的方法，将有机物和无机物在非金属矿粉体改性表面沉积一层或
者多层的改性剂，从而达到改性的效果。
通过沉淀反应加速物质改性的研究，不仅有助于提
高非金属矿粉体改性物质的表面特性的优化，同时能够丰富物质的用途。
二、化学方法
（一）表面化学改性
利用化学官能团与矿物质粉体表面进行化学反应，从而使得改性材料被吸附于表面。
该
方法主要应用在塑料以及橡胶材料中，并通过其他材料的补强作用达到矿物填充的目的，应
用于其他行业。
通过化学方法达到非金属矿粉体表面改性的效果，符合生产生活的需要。
但
化学改性的方法对环境造成的污染较大，需要投入更多的人力、技术等才能达到改性的目的，合理控制环境污染问题。
（二）无机物等改性
利用无机物改性的方法，以是制备云母珠光颜料 ,氧化钛、氧化铬、氧化铁、氧化锆等
金属氧化物包覆在云母粉表面,能用于化妆品、塑料、油漆等产品中，产生珠光效应。
而改性
过程中无机物的用量情况需结合被包覆的厚度以及表面积配比。
综合上述情况来看，非金属矿粉体改性填充后形成的产品，其力学性能比较突出，改性
效果好。
虽然成本高，工序复杂，但结果可靠性高，其表面的改性被广泛的应用。
在对改性
产物进行化学物质特性以及表面特性的测量后，可以达到对改性产物的先后评价结果的目的
性研究效果，从而达到预先评价改性的目标。
由于改性粉体在急性液体中的接触角越大，其
必然会受到非金属矿粉体改性表面疏水性的影响，其改性效果越好。
所以，在比较接触角变
化的过程中，可以对改性效果做出科学的评价。
绝大多数的非金属矿粉体改性具有较大的表
面自由能，粉体表面经过改性附着后，表面能降低，并评价改性效果。
药剂吸附量评价法，通过测定非金属矿粉体改性表面的吸附情况，达到改性效果。
矿物
粉体的性能取决于改性剂在表面吸附量的多少, 也取决于药剂与矿物间的作用性质,两者化学
键合作用越强,则改性效果越好。
三、红外光谱、X 射线改性方法
红外光谱是粉体表面改性研究的重要手段。
通过矿物谱图分析粉体表面的特征，并将改
性后的粉体样本进行红外线分析，有助于发挥改性剂的作用。
该方法能够被广泛的应用到日
常的生产生活以及实践中。
利用X射线研究固体物质的结构特点，是矿物质改性应用研究的
重要方法。
而利用力学等方式对改性剂进行处理的矿物粉体，使其表面性质发生了变化，且
矿物质内部结构的随之发生了变化。
通过X射线研究改性效果，能够获得的改性研究评价结
果更可靠。
四、差热分析、新技术
差热分析发主要是利用加热的方法，将物质加热到某一温度，使其发生化学反应而产生
的热效应反应。
对改性产物进行差热分析 ,可分析矿物粉体表面改性效应和机理。
而新技术主要是针对固体表面分析技术，结合了近几年发展的新技术而开展的矿物质表面改性方法，主
要以电子能谱、二次离子质谱等为主。
通过分析粉体表面有关的信息，可以通过光谱等分析
粉体表面的特点，并了解改性前后的变化情况。
因此，新技术对粉体表面深层次的理论分析
以及揭示改性剂粉体表面的作用情况等，起到了独特的优越性。
五、结论
本文研究非金属矿粉体改性特点，并通过物理方法、化学方法等必然可以极大的提高粉
体改性的效果。
结合光谱技术以及新技术等探测非金属矿粉体改性的特点，有助于优化粉体
表面的特性，提高非金属矿粉体表面的改性优势。
非金属矿粉体改性研究，为现代生产生活
工艺进步提供了可靠的应用参考方法，进一步满足社会发展的需要。
非金属矿粉体改性方法
众多，且不同的改性方法应用条件以及适用情况不同，企业可以结合不同的非金属矿粉体改
性的需要，合理选择最佳的改性方法，以应用于日常的生产生活中，满足社会发展的需要。
参考文献：
[1]郑水林.非金属矿粉体加工技术现状与发展[J].中国非金属矿工业导刊. 2007(04)
[2]李宝智.硅烷偶联剂在硅酸盐矿物粉体表面改性中的应用[J].非金属矿. 2007(S1)
[3]王全喜,李双妹.偶联剂在非金属矿粉体改性中的适用性[J].广东化工. 2006(06)
[4]陈龙武,任煜,甘礼华,葛奇.无机粉体的表面改性技术[J].实验室研究与探索. 2003(06)。