中國粉體網(wǎng)訊 高嶺土(kaolin)是一種以高嶺石族黏土礦物為主的黏土和黏土巖，屬于非金屬礦產(chǎn)，因江西省景德鎮(zhèn)高嶺村而得名。高嶺土分為非含煤建造高嶺土和煤系高嶺土(巖)兩種，目前，世界上生產(chǎn)的高嶺土絕大多數(shù)屬于前者。
高嶺土作為一種重要的礦物原料，在多個領(lǐng)域有著廣泛應用。陶瓷工業(yè)中，高嶺土主要用作陶瓷原料用于制作各種陶瓷；耐火材料及水泥工業(yè)中，品位較高的高嶺土可用于制作光學玻璃、玻璃纖維用坩堝及實驗室用坩堝；純度較低的高嶺土可用作制作耐火磚、耐火泥等耐火材料；在造紙工業(yè)中，高嶺土用于紙張的填料和涂料；橡膠工業(yè)中，高嶺土用作補強劑和填充劑。
許多應用領(lǐng)域都對高嶺土的表面或界面性質(zhì)有特殊要求，為了滿足應用要求必須對其進行表面改性。表面改性是高嶺土非常重要的深加工改性方法之一，是指根據(jù)應用的需要，對高嶺土表面進行物理、化學或機械方法處理，以達到提高高嶺土的白度、亮度、表面活性或改善與聚合物相容性等目的。
高嶺土的表面改性
對高嶺土表面改性主要有以下幾種方式:煅燒、偶聯(lián)劑、吸附、表面包覆。
煅燒改性
鍛燒改性是指高溫鍛燒高嶺土，將高嶺土表面的部分或者全部的羥基脫除，獲得特殊的表面性質(zhì)，使得高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，由有序的片晶體結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o序的高嶺土。
高嶺土煅燒時應注意溫度的選擇，在較低溫度煅燒，高嶺土的活性較大；在較高溫度煅燒，可形成鋁尖晶石，并在一定溫度下會有莫來石產(chǎn)生，此時高嶺土的活性較小，不能滿足部分高分子材料制品的需求。
表面包覆法改性
表面包覆法通過物理吸附或化學吸附等方法在高嶺土表面包覆一層有機物達到改性的目的。常用的改性劑為硬脂酸、三甲基丙烯酸甘油脂、三甲氧基丙烷三縮水甘油醚、低分子聚乙烯蠟等。
此法優(yōu)點是高嶺土改性后可以使材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及催化劑活性增強，粉末的聚集程度減弱，分散性及流動性得到改善。
偶聯(lián)劑改性
偶聯(lián)劑處理是利用高嶺土表面的活性基團與偶聯(lián)劑間的相互作用，從而達到改變高嶺土表面性質(zhì)的目的。偶聯(lián)劑處理通常有濕法處理和干法處理兩種處理方法。
濕法處理是將高嶺土粉料浸入溶有偶聯(lián)劑的溶液中，在一定溫度下作用，然后使溶劑與高嶺土粉分離，再將粉料進行干燥處理。相比于干法處理，濕法具有粉料與偶聯(lián)劑混合均勻的優(yōu)點，但濕法處理加工工藝較復雜、溶劑損失大、成本高。
干法處理是將高嶺土微粉投放入高速攪拌混合器中，在一定的溫度下攪拌、烘干，將溶有偶聯(lián)劑的溶劑和助劑緩慢加入，經(jīng)一定時間的攪拌處理后，就可制得表面改性的高嶺土填料。
插層法改性
插層改性方法是利用層狀結(jié)構(gòu)粉體顆粒晶體層間較弱的結(jié)合力或者層間含有可交換的陽離子等特性，采用化學反應或離子交換等方法改變粉體的層間和界面性質(zhì)。
液相插層法作為比較常用的一種高嶺土插層改性法，其應用范圍比較廣。插層劑在乳液或溶液狀態(tài)下的反應，是對液相插層法的體現(xiàn)。
蒸發(fā)溶劑插層法作為一種液相插層，其原理在于：首先小分子蒸發(fā)溶劑需要完成濃縮混合環(huán)節(jié)，然后再進入高嶺土層間，繼續(xù)完成插層環(huán)節(jié)。
機械力化學插層法的原理在于：借助機械研磨、攪拌、剪切以及抽濾過程所產(chǎn)生的作用，將機械能施加于插層劑中，以此誘發(fā)其發(fā)生物理或化學性質(zhì)的反應，進而讓高嶺土與插層劑之間產(chǎn)生作用，促使高嶺土插層改性的順利實現(xiàn)。
結(jié)語
從21世紀開始，有機高分子制品行業(yè)已進入產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和開放階段。從數(shù)量主導型向質(zhì)量、品種、效益為主導的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)過渡，以達到產(chǎn)業(yè)開放的目標。
為此我們高嶺土行業(yè)也要面對現(xiàn)實，應圍繞有機高分子制品行業(yè)的發(fā)展方向，并與其產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)緊密結(jié)合，把高嶺土的表面改性向高質(zhì)量型、高技術(shù)型、高附加值以及多功能型轉(zhuǎn)化，將煅燒高嶺土的表面改性提高到一個更高的層次。
參考來源
楊曉林.高嶺土表面改性的技術(shù)和方法
馮有利.高嶺土表面改性方法與應用
吳自強.高嶺土晶體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在涂料工業(yè)中的應用
李曉曉.高嶺土濕法改性及應用的研究
