SLG型连续式粉体表面改性机应用研究

粉体表面改性的研究进展物理改性中的热处理和球磨是两大常见且有效的方法。

热处理可以改变粉体表面的化学成分和结构，从而影响其性能。

比如通过高温热处理，可以在粉体表面形成高熵合金、氧化层等，改善其力学性能和耐腐蚀性。

球磨作为一种粗糙化技术，可以通过改变粉体表面形貌提高其活性。

通过改变球磨参数，甚至可以将一种粉体转变为另一种具有完全不同性能的粉体。

化学改性方法中，溶剂处理技术被广泛应用于许多工业领域，如环保、能源及催化剂等。

这种方法主要通过选择不同的溶剂来改变粉体表面的化学组成和物理状态，进而达到优化粉体性能的目的。

化学气相沉积（CVD）这种技术已成功地用于粉体表面的加工改性，能显著改善包括磁性、电性、光学性、催化性在内的多种性能。

化学吸附和化学反应也是现阶段常用的化学改性方法，其中化学吸附主要通过在粉体表面吸附不同的化学物质来调整其性能，而化学反应则可以在粉体表面制备复合薄膜，提高其功能性。

需要注意的是，粉体表面改性不仅影响粉体的性能，也会影响到其环境适应性、经济性和安全性等方面。

因此，在粉体表面改性研究中，除了追求性能优化，还需要充分考虑这些因素，使改性后的粉体既具有良好性能，又具有广阔的应用前景。

最近的研究还向生物改性方向发展，如通过酶催化，生物胶凝等方式对粉体进行改性，让粉体获得新的功能和特性。

还有通过物理、化学和生物的组合方式对粉体进行多重改性，使粉体在多个方面都具有优越性能。

总的来说，粉体表面改性技术的研究已经取得了显著的进展，在许多领域都得到了广泛的应用。

然而，由于粉体的复杂性，粉体表面改性仍然面临许多挑战，包括改性机制的解析、改性效果的稳定性及改性方法的绿色化等问题亟待研究解决。

未来的研究还需要持续深入，不断探索更有效、更经济、更环保的粉体表面改性方法，让这种技术在生产实践中发挥出更大的作用。

SLG型连续式粉体表面改性机应用研究郑水林1李 杨2骆剑军31.中国矿业大学北京校区，北京 100083；2.北京工业大学；3.江阴市启泰非金属工程有限公司摘 要：在论述粉体表面改性设备应具备的工艺特性的基础上，介绍了新研制开发的SLG型连续式粉体表面改性机的结构、工作原理、性能特点以及在重钙、轻钙、纳米氧化锌、纳米碳酸钙、煅烧高岭土等无机粉体表面改性中的应用。

工业应用结果表明，SLG型连续式粉体表面改性机对粉体和表面改性剂具有良好的分散性，能使它们充分和机会均等地接触，对粉体，特别是对超细粉体和无机纳米粉体的表面改性或处理效果较好，且能耗低、无粉尘污染、操作简单、运行平稳。

关键词：粉体 表面改性 改性机 超细粉体 纳米粉体在现代有机/无机和无机/无机复合材料中，广泛应用各种无机粉体原(材)料。

这些粉体原料的分散性及与有机基料或其它无机组份的相容性，对复合材料的性能，尤其是力学性能有重要的影响。

而且，随着粉体制备技术向亚微米及纳米尺度推进，解决粉体的团聚问题就成为其应用的关键。

此外，随着对粉体材料功能性要求的提高，粒子表面性能的优化和设计也越来越重要。

因此，现代粉体材料，尤其是超细和纳米粉体材料的表面改性或表面处理技术，已成为重要和必需的粉体深加工技术之一。

粉体的表面改性或表面处理技术，包括表面改性方法、工艺、表面改性剂及其配方、表面改性设备等。

其中在表面改性工艺和改性剂配方确定的情况下，表面改性设备的优劣就成为粉体表面改性或表面处理的关键。

性能好的表面改性设备应具备以下基本工艺特性：①对粉体及表面改性剂的分散性好；②粉体与表面改性剂的接触或作用机会均等；③改性温度可调；④单位产品能耗低；⑤无粉尘污染；⑥操作简便、运行平稳。

我国粉体表面改性技术的发展较晚，在2000年之前基本上无专业化的表面改性设备。

除湿法改性之外，干法改性大多采用塑料加工行业的高速加热混合机或其它带导热油加热的混合设备。

由于不是针对粉体表面改性处理，尤其是不是针对超细和纳米粉体表面改性设计的，这些设备难以满足超细粉体表面改性的要求。

SLG型连续式粉体表面改性机改性机理析疑《非金属矿》2003年第5期骆剑军 刘董兵摘 要 在SLG型连续式粉体表面改性机向市场推广过程中,不少专家和用户就该设备的改性原理并与传统重力型搅拌式改性设备作对比后,提出了一些问题,本文就此作出详细的解答和说明。

关键词 SLG型连续式粉体表面改性机 改性机理 析疑 分散 混合SLG型连续式粉体表面改性机(下称SLG型改性机)自1999年底推向市场以来,以其良好的可操作性、高效的表面处理效果、稳定的产品质量,以及处理能力大、低能耗、低污染、粉体产品不返粗等优点,赢得广大用户认可。

尤其值得一提的是,该机对于超微细粉体,甚至纳米粉体,都有很好的改性和分散效果。

对于不少专家和用户就SLG型改性机改性原理和与传统重力型搅拌式改性设备作对比后,提出的一些问题,本文作出解答和说明。

1粉体表面改性的四大要素粉体表面改性的完成,必须具备以下四大要素。

1.1粉体细度 改性粉体必须具有一定的细度,应用时才能体现出它的表面活性和功能性。

目前一般所用的填料粉体,细度都在325目以上。

1.2合适的、适量的改性药剂 在改性过程中,根据粉体表面不同的活性基团、不同的应用方向或客户的不同要求,应选择不同的改性药剂,其选择应具有特定性和针对性。

另外,根据粉体的品种、细度和比表面积的不同,应选择一个比较恰当的改性药剂用量。

药剂用量过小,粉体颗粒达不到最大的表面包覆率;药剂用量过大,则会增加生产成本,甚至会出现反包覆的现象,降低改性效果。

1.3粉体和改性药剂的分散混合 在粉体改性过程中,粉体和改性药剂必须充分分散混合,才有利于改性剂对矿物粉体进行最大限度的包覆或活化。

若粉体不能充分分散,就会出现药剂包覆粉体的团聚颗粒,作为填料应用于制品中会出现所谓的“粉头”现象;若改性药剂不能充分分散,又会导致部分药剂未参与改性过程而使改性药剂用量增大,从而增加生产成本;若粉体和改性药剂两者分散混合不充分,则会直接导致成品粉体包覆率和活化指数都低。

LXG-300、LXG-600型连续式粉体表面改性机——使用说明书上海甲浦瑞机械科技有限公司目录一、前言二、适用范围三、结构性能特点四、安装五、工作原理以及工作过程六、主要技术参数七、常见故障及其说明八、主要易损件附：改性机外形结构图一、前言矿物粉体表面改性是现代高技术、新材料发展的必然产物，广泛应用于非金属矿物填料或者颜料如塑料、橡胶、粘结剂等现代高分子材料、高聚物基复合材料、功能性材料及涂料等行业中，矿物粉体经过改性后，不仅能大大改善无机矿物填料与有机高分子聚合物的相容性，提高界面结合力，增强材料的机械强度及综合性能，还可以大幅度提高粉体填料的填充量，降低生产成本，同时可赋予产品的某种特殊物理化学性能。

然而，绝大多数普通非金属矿物材料与有机高分子聚合物基体的界面性能不同，相容性差，直接或大量填充会导致材料的一些力学性能下降。

为此，对无机矿物填料进行表面改性就显得非常重要。

我国的矿物粉体表面改性技术还处于起步阶段，其单独改性处理设备大多从橡胶、塑料等化工行业借用过来，在实际使用的过程中存在许多先天不足，如间隙作业、包覆不均、活化指数低、处理量小、操作环境恶劣等。

本公司经过潜心研究，推出全新高效的矿物粉体表面专用改性设备…LXG型连续式粉体表面改性机组，用于粉体分散表面改性及成膜处理。

经生产厂家应用检验，该设备具有优良的操作应用性能，为企业生产了很好的经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景。

二、适用范围本机独特的改性腔设计，兼具改性和解聚功能，适用于各种物料的改性，如对重、轻质碳酸钙、高岭土、滑石、硅灰石、云母、白炭黑、氧化锌、氧化铝、硅微粉、石墨、氢氧化镁硫酸钡、伊利石、叶腊石、透闪石，均有很好的表面改性效果。

三、结构性能与特点1、整个改性机组有以下几个组成部分：a、料斗：物料自料仓（或包装袋投料）直接进入料斗,物料的含水率应小于0.5%。

b、送料装置：采用双螺杆进料，速度可调，能保证物料流量的稳定性。

粉体表面改性设备中国粉体表面改性设备种类很多，例如高速混合机、捏合机、密炼机、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等，但这些设备大多从化工机械借用过来。

存在许多严重问题，针对这些问题，近年来有了许多改进和进展，本文重点介绍引进国外机型和对高冷搅机组进行的改进。

现状粉体表面改性设备，主要担负三项职责，一是混合，二是分散，三是表面改性剂在设备中熔化和均匀分散到物料表面，并产生良好的结合。

由于混合物的种类和性质各不相同，混合、分散和表面改性要求的质量指标也不相同，因而出现多种性质不同的改性设备，而这些设备又多为借用，因而并不能很好地完成改性任务。

主要使用的改性设备为：•重力混合器•气动混合器•转鼓式混合机•v型混合机•Z型混合机•高速混合机及高速混合机和冷却混合机组(简称高冷搅机组)•开炼机•密炼机•混炼型单螺杆挤出机，布斯混炼机•双螺杆挤出机以及静态混合器，空腔混合器，和拉伸混合器等。

这些设备存在的主要问题是：①多数是间歇式的，连续式设备如单、双螺杆挤出机大都是直线运动式，混合效果差。

存在产量低，能耗大，工人劳动强度高，易造成环境污染等问题。

②升温慢，改性时间长，相反改性剂用量大，改性效果差。

③比较而言，高冷搅机组价格低、耐用、易操作、改性效果好。

④与国外设备相比，差距明显，主要表现在连续性和改性效果方面。

可以说，中国的粉体表面改性设备的落后，严重制约表面改性深加工技术的发展。

已经到了非改不可的地步。

从90年代开始，一些科技人员就着手对改性设备进行改革、到2002年已经取得阶段性成果。

这些阶段成果包含两个方面：①引进国外连续改性机型②对高冷搅机组进行改革引进国外机型引进、吸收、消化国外先进设备，是现阶段我们的主要手段之一。

粉体表面改性技术的研究进展姓名：张子龙学号：1103012022专业：粉体材料科学与工程班级：粉体（2）班早在20世纪50年代，研究人员就已经注意到，对无机颜料，如钛白粉，用二氧化硅或三氧化铝等进行表面复合或者包膜处理可以改善其保光性和耐候性。

但是作为技术加工研究表面改性是在近一二十年的事情，尤其是现代有机／无机复合材料、无机／无机复合材料、涂料或涂层材料、吸附与催化材料、环境材料以及超细粉体和纳米粉体的制备和应用具有重要意义。

粉体表面改性的研究进展粉体工程表面改性或者表面处理与很多学科，如粉体工程，物理化学，表面与胶体化学，有机化学，无机化学，高分子化学，无机非金属材料，高分子材料，复合材料，结晶学，光学，电学磁学等学科密切相关。

可以说，粉体表面改性是粉体工程或者颗粒制备技术与其他众多学科相关的边缘学科。

粉体工程改性主要包括四个方面。

1粉体改性的原理和方法2 表面改性剂3表面改性工艺与设备4粉体表面改性产品的检测与表征一粉体表面改性的原理利用物理、化学机、械等方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的地改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团表面能、界面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等，以满足现代新材料，新工艺和新技术发展的需要。

二表面改性方法表面改性的方法很多，能够改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法，如表面物理涂覆、化学包覆、微胶囊包覆、机械力化学、等可称为表面改性方法。

目前工业上非金属矿物粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、微胶囊包覆改性法和机械化学改性法及原位聚合改性法。

(1)表面化学包覆改性法：是目前最常用的非金属矿物粉体表面改性方法，这是一种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的方法。

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)、高分子分散剂改性和接枝改性。

国内外无机粉体表面改性的现状朱宗臣，胡彩平，王佳涛，吴浩（昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明650093）摘要：表面改性是无机粉体的主要加工技术之一，对提高分体的应用性能及应用价值有着至关重要的作用。

从粉体表面改性方法、工艺、设备、表面改性剂及其配方等方面综述了无机粉体表面改性技术现状。

关键词：无机粉体；表面改性；表面改性剂1 表面改性方法根据表面改性剂和粉体粒子之间有没有发生化学反应，可将无机粉体表面改性方法分为表面物理改性法、表面化学改性法和复合改性。

1.1 表面物理改性法所谓表面物理改性法就是通过分子间作用力（如范德华力，氢键等）将无机或有机表面改性剂吸附到无机粉体粒子表面，在粉体粒子表面形成包覆层，以降低粉体的表面张力，改变粉体粒子的表面极性，减少粉体粒子之间的团聚作用，从而达到均匀稳定分散粉体粒子的目的。

（1）物理涂覆物理涂覆是一种对无机粉体粒子表面进行简单改性的工艺方法。

它主要利用表面活性剂、水溶性或者油溶性高分子化合物及脂肪酸等对粉体表面进行覆膜处理而达到表面改性的目的。

经过覆膜以后，无机粉体的胶结能力、强度、耐高温能力等均有明显改善。

（2）表面活性剂改性表面活性剂改性包含疏水基和亲水基，是极少数能显著改变物质表面或界面性质的物质，具有两个基本特点:(1)在物质表面或两相界面容易定向排列，使其表面性质或界面性质发生显著变化；（2）在溶液中的溶解度很低，在通常使用浓度范围内大部分以胶团（缔合体）状态存在，使其表面张力显著下降。

（3）高能表面改性利用紫外线、红外线、电晕放电和等离子体照射等方法对无机粉体进行表面处理的方法称为高能表面改性。

（4）胶囊化改性胶囊化改性是现代医药领域最先采用的技术，最初是由为了满足药品的缓释性需求而出现的固体药粉胶囊化发展而来的。

胶囊化改性是粉体颗粒表面上覆盖均质而且有一定厚度的薄膜，它的特点是能够将液滴固体化。

1.1 表面化学改性所谓无机粉体表面化学改性是指通过无机粉体粒子表面和表面改性之间的化学吸附作用或化学反应，改变粒子的表面结构和状态，从而达到表面改性的目的。