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粉体表面改性技术及其表征
粉体表面改性是应现代高技术、新材料产业，特别是无机矿物功能材料产业发展而兴起的新技术。无机粉体表面改性产品适应现代社会环保、节能、安全、健康的需求，是最具发展前景的功能粉体材料。
1、粉体表面改性技术发展趋势
从粉体表面改性技术发展趋势来看，主要向环保性、稳定性、高效性、规模化、连续化、定制化、装备与技术一体化等方向发展。
即发展适用性广、分散性能好、粉体与表面改性剂的作用机会均等、表面改性剂包覆均匀、改性温度和停留时间可调、单位产品能耗和磨耗较低、无粉尘污染的先进工艺与装备集成及大型化表面改性设备，并在此基础上采用人工智能技术对主要改性工艺参数和改性剂用量进行在线自动调控。
2、粉体表面改性设备
目前使用的粉体表面改性设备一是引用或改造化工、塑料、粉碎、分散、干燥等行业的设备，如高速加热混合机、冲击式粉体表面改性机、干燥/粉碎/改性一体机以及湿法表面改性用的反应釜和可控温反应罐；二是专用粉体表面改性设备，主要是SLG型连续式粉体表面改性机及其类似结构的改性设备，如：PSC型粉体表面改性机、高速冲击式粉体表面改性机（HYB）、流态化床式改性机、多功能表面改性机。
表面改性设备可分为干法和湿法两类。常用的干法表面改性设备是SLG型连续式粉体表面改性机、高速加热混合机、涡流磨等；常用的湿法表面改性设备为可控温反应罐和反应釜。
SLG型连续式粉体表面改性机工作原理示意图
（1）干法表面改性设备
干法表面改性设备按生产方式可分为连续式粉体表面改性机和间歇式粉体表面改性机。干法连续改性设备是连续进料和添加改性剂以及连续出料的一类表面改性设备，代表性设备为SLG型连续粉体表面改性机。间歇式粉体表面改性机是批次加料和添加改性剂，每处理好一批料后停机卸料，然后再加料和添加表面改性剂进行改性的设备，这类改性设备是分批进行的，代表性设备为高速加热混合机。
（2）湿法表面改性设备
目前，湿法表面改性设备主要采用可控温反应釜和搅拌反应罐。这两种设备的简体一般做成带夹套的内外两层，夹套内通入加热介质如蒸气、导热油等。一些较简单的表面改性罐也可采用电加热。粉体表面有机改性和化学沉淀包覆（无机改性）用的反应釜或搅拌反应罐，一般对压力没有要求，只要满足温度和料浆分散以及耐酸或碱腐蚀即可，因此，结构较为简单。
湿法表面改性设备
目前国内市场的改性设备归纳起来，普遍存在的问题是：
①没有将物料的表面水分排除。②物料与助剂的作用时间较短。③改性后产生二次团聚没有处理。④改性后没有将物料降温至50℃以下，不降温会导致吸附在物料表面的助剂挥发，达不到改性更好效果。⑤生产现场粉尘污染严重，操作工人工作环境差。⑥自动化程度低，工人操作繁琐。⑦生产过程连续性低，没有从投料生产到自动计量打包的专业性整线生产设备。
3、粉体表面改性表征方法
无机粉体表面有机改性的目的是改善粉体与有机聚合物之间的亲和性和复合材料的性能。因此，表征方法主要有表征粉体改性效果的润湿性、吸油值、在非极性溶剂中的黏度和分散性等以及表征改性粉体在聚合物基料中的应用性能的各种方法，如复合材料的力学性能（抗拉强度、冲击强度、断裂伸长率、弯曲强度、撕裂强度、硬度、耐磨性、熔体流动指数等）、阻燃性能（指数、烟密度、垂直燃烧、熔滴滴落等）、电性能（介电常数、体积电阻率、损耗功率因素等）、抗菌性以及用于涂料中的分散性、黏度和涂膜的力学性能、光学性能（遮盖力、着色力、光泽）、耐候性等。
2024年10月30日在上海跨国采购会展中心，由北京粉体技术协会与柏德英思展览(上海)有限公司联合主办“2024粉体分散、改性、包覆技术研讨会”。届时江西广源化工有限责任公司高级工程师张晓明作《粉体表面改性技术及其表征》报告，为大家分享粉体表面改性助剂和装备的选择以及表面改性效果的表征和评价等内容。
专家介绍
张晓明，男，高级工程师，主要从事非金属粉体的加工工艺及表面改性研究，中国非金属矿工业协会专家委员会委员、全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会委员、广东省建材材料协会碳酸镁分会副会长，获江西省技术发明二等奖1项，中国非金属工业协会科学技术奖二等奖1项，“科创中国”江西省企业创新达人优秀代表，起草行业标准1项，团体标准2项。授权发明专利8项，实用新型专利20余项，主持开发省级新产品4项。
参考文献
郑水林编著《粉体表面改性（第四版）》，中国建材工业出版社
张家港市通沙塑料机械有限公司
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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