硅烷偶联剂改性硅微粉的几大要点

1、如何选择偶联剂？

偶联剂有氨基、氯基、链烯基、环氧基、酰氧基、巯烃基、阳离子基、双官能团等几十种，从应用角度来说是具有很强的针对性，选择合适的偶联剂是至关重要的。

选择方法主要是通过试验预选，并应根据偶联剂的结构、性质及与硅微粉作用的机理，同时还需综合考虑下游产品基料的组成及对偶联剂反应的效果等。

另外，如选择了两种以上的偶联剂，还应认真的考虑哪一种偶联剂先加或后加的问题。

2、如何确定偶联剂的用量？

偶联剂的用量是根据粉体的比表面积所占的反活性点（如Si-OH）的数量以及偶联剂覆盖表面的单分子层、多分子层的厚度等决定的。

一般硅微粉类矿物粉体的Si-OH含量为4-12个μm2，1mol的偶联剂可以覆盖约7500m2的粉体表面积。由于偶联剂水解后，其自身也产生缩合反应，要影响到计算用量的准确性，所以要增加一定的加入量。

偶联剂的用量计算公式：

偶联剂用量（g）=粉体质量（g）×粉体表面积（m2/g）/偶联剂的覆盖面积（m2/g）



3、如何选择表面改性工艺？



表面改性工艺要根据所选用的偶联剂与硅微粉反应的机理来确定：

首先要将硅微粉进行动态加热到100-110℃，此时以雾化法加入水解后的偶联剂或复合偶联剂。

在偶联剂与反应过程中应保持一定的反应时间，因不同的反应时间其改性的效果是不同的。这一加热反应过程是脱水、缩合与固化，以使偶联剂与硅微粉形成稳定和牢固的共价键结合。

经偶联剂改性的粉体，都会产生假结颗粒和缩合后产生的硬颗粒，给产品质量带来了很大的影响，所以一定要进行有效分级，只有这样才能保证产品的质量。

4、如何选择表面改性设备？

表面改性设备的选择是硅微粉表面改性至关重要的一个环节，在选择表面改性设备时应考虑满足以下几点要求：

表面改性设备能将硅微粉在动态状况下加热并保温，保温时间能够自动控制。

要有排气装置，可将表面改性前后脱除的水以蒸气的方式排出，使偶联剂与粉体产生缩合反应，达到形成共价键的效果。

保证硅微粉在表面改性机中处在高速动态的状况下。

表面改性设备应满足表面改性剂分加的要求。

为解决表面改性中产生的假团聚和硬团聚体，一定要进行有效的分级，应有**的分级设备进行配套。

目前，国产的活性硅微粉产品因其只用硅偶联剂简单的混合处理，效果不够理想，粉体与树脂混合时很容易团聚，而国外有许多**提出了对硅微粉的活性处理，例如德国**提出用聚和硅微粉混合，并在紫外线照射下搅拌，获得活性硅微粉；日本*提出二醇衍生物处理硅微粉，并在混合过程中加入催化剂，使偶联剂对粉体的包裹均匀，从而能使能与硅微粉达到理想的结合效果。

要想做好硅微粉表面改性，一定要以表面改性的机理为依据，认真了解表面改性剂的结构与性质，同时考虑下游**高分子制品的基材、主体配方及技术要求，经综合考虑选择合理的改性剂，在此基础上确定表面改性工艺和设备。