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粉体的表面改性，主要是依靠表面改性剂（或处理剂）在粉体颗粒表面的吸附、反应、包覆或包膜来实现的。因此，表面改性剂是粉体表面改性技术的重要内容之一，对于粉体的表面改性或表面处理具有决定性作用。

表面改性剂的种类很多，常用的改性剂有偶联剂、表面活性剂、有机低聚物、不饱和有机酸、有机硅、水溶性高分子、超分散剂以及金属氧化物及其盐等。

1、硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等；X代表能够水解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。

硅烷偶联剂

适用对象：硅烷偶联剂可用于许多无机粉体，如填料或颜料的表面处理，其中对含硅酸成分较多的石英粉、玻璃纤维、白炭黑等效果最好，对高岭土、水合氧化铝、氧化镁等效果也比较好，对不含游离酸的钛酸钙效果欠佳。选择硅烷偶联剂对无机粉体进行表面改性处理时一定要考虑聚合物基料的种类，也即一定要根据表面改性后无机粉体的应用对象和目的来仔细选择硅烷偶联剂。

2、钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂的通式为（RO）M-Ti-（OX-R’-Y）N，式中1≤M≤4，M+N≤6；R-短碳链烷烃基；R’-长碳链烷烃基；X-C、N、P、S等元素；Y-羟基、氨基、双键等。按其化学结构可分为3种类型：即单烷氧基型、鳌合型和配位型。

钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂在使用过程中应特别注意以下几个问题：

（1）严格控制温度、防止钛酸酯偶联剂分解。

（2）尽量避免与具有表面活性剂的助剂并用，因为它们会干扰钛酸酯偶联剂在界面上的偶联反应。如果必须使用这些助剂时，应在无机粉体、偶联剂和聚合物基料充分混合后再加入这些助剂。

（3）多数钛酸酯偶联剂能不同程度地与酯类增塑剂发生酯交换反应。因此，加药顺序应注意避免首先与酯类增塑剂接触，以避免发生副反应而失效。

（4）注意均匀分散。只有钛酸酯偶联剂的均匀分散和与无机粉体颗粒的均匀作用才能达到均匀包覆改性和减少钛酸酯偶联剂的用量。

（5）注意技术结合，提高偶联效果。如钛酸酯偶联剂与其他表面改性剂的并用能产生协同效应和降低改性成本。

3、铝酸酯偶联剂

铝酸酯偶联剂的化学通式为：

Dn代表配位基团，如N、O等；RO-为与无机粉体表面活泼质子或官能团作用的基团；COR’为与高聚物基料作用的基团。

铝酸酯偶联剂

适用对象：铝酸酯偶联剂广泛应用于各种无机填料、颜料及阻燃剂，如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙、硫酸钡、硫酸钙、滑石粉、石棉粉、钛白粉、氧化锌、氧化铝、氧化镁、铁红、铬黄、炭黑、白炭黑、立德粉、云母粉、高岭石、膨润土、炼铝红泥、叶蜡石粉、海泡石粉、硅灰石粉、粉煤灰、玻璃粉、玻纤、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、聚磷酸铵、偏硼酸锌等的表面改性处理。

4、锆铝酸盐偶联剂

锆铝酸盐偶联剂是由水合氯化氧锆、氯醇铝、丙烯醇、羧酸等为原料合成的，分子结构中含有两个无机部分（锆和铝）和一个有机功能配位体。

根据分子中的金属含量（无机特性部分的比例）和有机配位基的性质，锆铝酸盐偶联剂可分为7类，分别适用于填充聚烯烃、聚环氧树脂、尼龙、丙烯酸类树脂、聚氨酯、合成橡胶等的无机填料的表面处理。

锆类偶联剂