硅微粉表面改性多數(shù)使用的改性試劑是硅烷偶聯(lián)劑，其應(yīng)用效果與選用的類(lèi)型、劑量、水解、基材特性、有機(jī)聚合物材料的應(yīng)用場(chǎng)合、改性方法和設(shè)備有關(guān)。
1.如何選擇硅烷偶聯(lián)劑？
硅烷偶聯(lián)劑有幾十種，如氨基、氯基、鏈烯基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰氧基、巰烴基、陽(yáng)離子基、雙官能團(tuán)等。從應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，針對(duì)性很強(qiáng)，選擇合適的硅烷偶聯(lián)劑非常重要。
選擇方法主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)選，根據(jù)硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和與硅微粉作用的機(jī)理，綜合考慮下游產(chǎn)品基和對(duì)硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)效果。
除此之外，如果選擇兩種以上的偶聯(lián)劑，也要認(rèn)真考慮哪種偶聯(lián)劑先加或后加。
2.硅烷偶聯(lián)劑的用量如何？
硅烷偶聯(lián)劑的用量取決于粉體比表面積的反活性點(diǎn)(如Si-OH)的數(shù)量和硅烷偶聯(lián)劑覆蓋表面的單分子層和多分子層的厚度。
硅微粉礦物粉體的Si-OH含量一般為4-12μm2，1mol硅烷偶聯(lián)劑可覆蓋粉體表面積約7500m2。由于硅烷偶聯(lián)劑水解后也產(chǎn)生縮合反應(yīng)，影響計(jì)算用量的準(zhǔn)確性，因此需要增加一定的添加量。
硅烷偶聯(lián)劑用量的計(jì)算關(guān)系是:硅烷偶聯(lián)劑用量(g)=粉體質(zhì)量(g)×粉體表面積(m2/g)/硅烷偶聯(lián)劑覆蓋面積(m2/g)
3、該應(yīng)用怎樣的表面工藝？
表面改性工藝應(yīng)根據(jù)硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉反應(yīng)的機(jī)理確定:
首先，硅微粉應(yīng)動(dòng)態(tài)加熱至100-110℃，然后通過(guò)霧化加入水解硅烷偶聯(lián)劑或復(fù)合偶聯(lián)劑。
第二，硅烷偶聯(lián)劑在反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)保持一定的反應(yīng)時(shí)間，因?yàn)椴煌姆磻?yīng)時(shí)間有不同的改性效果。這種加熱反應(yīng)過(guò)程是脫水、縮合和固化，使硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉形成穩(wěn)定牢固的共價(jià)鍵。
第三，偶聯(lián)劑改性的粉體會(huì)產(chǎn)生假結(jié)顆粒和縮合后產(chǎn)生的硬顆粒，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，必須有效分級(jí)。只有這樣，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。
