粉體的表面改性主要是依靠表面改性劑在粉體顆粒表面的吸附、反應、包覆或包膜來實現的。因此，表面改性劑對于粉體的表面改性或表面處理具有決定性的作用。

　　1、粉體表面改性劑的種類及適用對象

　　目前，市場上常用的表面改性劑主要有偶聯劑、表面活性劑、有機低聚物、不飽和有機酸、有機硅、水溶性高分子以及金屬氧化物及醇鹽。

　　（1）硅烷偶聯劑

　　品種：氨基硅烷（SCA-1113、SCA-1103、SCA-603、SCA-1503、SCA-602、SCA-613等）；環氧基硅烷（KH-560、SCA-403等）；硫基硅烷（KH-590、SCA-903、D-69等）；乙烯基硅烷（SCA-1603、SCA-1613、SCA-1623等）；甲基丙基酰氧基硅烷（SCA-503）；硅烷酯類（SCA-113、SCA-103等）。適用對象：石英、二氧化硅、玻璃纖維、高嶺土、滑石、硅灰石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、云母、葉蠟石、凹凸棒石、海泡石、電氣石等。

　　（2）鈦酸酯偶聯劑

　　品種：單烷氧基型（NDZ-101、JN-9、YB-203、JN-114、YB-201、T1-1、T1-2、T1-3等）；螯合型（YB-301、YB-401、JN-201、YB403、JN-54、YB404、JN-AT、YB405、T2-1、T3-1等）；配位型（KR-41B、KR-46等）。適用對象：碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氧化鈦、氧化鐵、滑石、硅灰石、重晶石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、葉臘石等。

　　（3）鋁酸酯偶聯劑

　　品種：DL系列：411-A、411-B、411-C、411-D、412-A、412-B、414、481、881、882、452、471、472等；F系列：F-1、F-2、F-3、F-4等；H系列：H-2、H-3、H-4；L系列：L-1A、L-1B、L-1H、L-2、L-3A。適用對象：碳酸鈣、碳酸鎂、高嶺土、滑石、硅灰石、氧化鐵、重晶石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、粉煤灰、石膏粉、云母、葉蠟石等。

　　（4）鋁鈦復合偶聯劑

　　品種：FT-1、FT–2。適用對象：滑石、硅灰石、氧化鐵、高嶺土、高嶺土、海泡石、云母、葉蠟石等

　　（5）陰離子表面活性劑

　　品種：硬脂酸（鹽）、磺酸鹽及其脂、高級磷酸酯鹽。適用對象：輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、硅灰石、膨潤土、高嶺土、氫氧化鎂、滑石、葉蠟石等。

　　（6）陽離子表面活性劑

　　品種：高級胺鹽（伯胺、仲胺、叔胺及季銨鹽）。適用對象：輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、硅灰石、膨潤土、高嶺土、氫氧化鎂、滑石、葉蠟石等。

　　（7）非離子表面活性劑

　　品種：聚乙二醇型、多元醇型。適用對象：輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、硅灰石、膨潤土、高嶺土、氫氧化鎂、滑石、葉蠟石等。

　　（8）水溶性高分子

　　品種：聚丙烯酸（鹽）、聚丙烯酸（鹽）及其共聚物、聚乙烯醇、聚馬來酸等。適用對象：碳酸鈣、磷酸鈣、硅灰石、滑石、鐵紅、顏料等。

　　（9）有機硅

　　品種：二甲基硅油、甲基硅油、羥基硅油、含氫硅油等。適用對象：二氧化硅、高嶺土、顏料等。

　　（10）有機低聚物

　　品種：無規聚丙烯、聚乙烯蠟、環氧樹脂等。適用對象：二氧化硅、云母、碳酸鈣等。

　　（11）不飽和有機酸

　　品種：丙烯酸、甲基丙烯酸、定烯酸、馬來酸、肉桂酸、衣康酸、山梨酸、氯丙烯酸等。適用對象：長石、陶土、紅泥、氫氧化鋁、二氧化硅等。

　　（12）無機表面改性劑

　　品種：鈦鹽、鉻鹽、鐵鹽、硅酸鹽、鋁鹽、鎂鹽、鋯鹽、鋅鹽、鎘鹽等。適用對象：云母、高嶺石、滑石、鈦白粉、氧化鋁、氧化鎂、顏料等。

　　2、粉體表面改性劑的選擇原則

　　表面改性劑種類繁多，且配方（品種、用量和用法）具有針對性很強，即具有一把鑰匙開一把鎖的特點。因此，在選擇表面改性劑時，應綜合考慮以下因素：

　　（1）產品的用途

　　用途是選擇表面改性劑品種最重要的考慮因素，因為不同的應用領域對粉體應用性能的技術要求不同，如表面潤濕性、分散性、pH值、電性、耐候性、光澤、抗菌性等，這就是要根據用途來選擇表面改性劑品種的原因之一。

　　（2）改性工藝

　　改性工藝也是選擇表面改性劑品種的重要考慮因素之一。目前的表面改性工藝主要采用干法和濕法兩種。

　　此外，選擇表面改性劑品種時還要考慮應用時的工藝因素，如溫度、壓力以及環境因素等。所有的有機表面改性劑都會在一定的溫度下分解，如硅烷偶聯劑的沸點依品種不同在100-310℃之間變化。因此，所選擇的表面改性劑的分解溫度或沸點最好高于應用時的加工溫度。

　　（3）價格

　　在滿足應用性能要求或應用性能優化的前提下，盡量選用價格較便宜的表面改性劑，以降低表面改性的成本。

　　（4）環境

　　最后，要注意選擇不對環境造成污染的表面改性劑。

　　3、粉體表面改性劑的用法

　　一些客戶，多方篩選確定了粉體表面改性劑的種類，但在實際生產過程中，改性效果卻不是很理想，這其中，往往與表面改性劑的使用方法有關。

　　表面改性劑的使用主要包括：用量、配制、分散、添加方法以及使用兩種以上表面改性劑時的加藥順序。

　　（1）用量

　　理論上在顆粒表面達到單分子層吸附所需的用量為最佳用量，該用量與粉體原料的比表面積和表面改性劑分子的截面積有關，但這一用量不一定是100%覆蓋時的表面改性劑用量，實際最佳用量要通過改性試驗和應用性能試驗來確定，這是因為表面改性劑的用量不僅與表面改性時表面改性劑的分散和包覆的均勻性有關，還與應用體系對粉體原料的表面性質和技術指標的具體要求有關。

　　對于濕法改性，表面改性劑在粉體表面的實際包覆量不一定等于表面改性劑的用量，因為總是有一部分表面改性劑未能與粉體顆粒作用，在過濾時被流失掉了。因此，實際用量要大于達到單分了層吸附所需的用量。

　　進行化學包覆改性時，表面改性劑的用量與包覆率存在一定的對應關系，一般來說，在開始時，隨著用量的增加，粉體表面包覆量提高較快，但隨后增勢趨緩，至一定用量后，表面包覆量不再增加。因此，用量過多是不必要的，從經濟角度來說用量過多增加了生產成本。

　　（2）配制方法

　　不同的表面改性劑需要不同的配制方法，例如：

　　對于部分硅烷偶聯劑，與粉體表面起鍵合作用的是硅醇，因此，要達到好的改性效果（化學吸附）最好在添加前進行水解。

　　對于使用前需要稀釋和溶解的其他有機表面改性劑，如鈦酸酯、鋁酸酯、硬脂酸等要采用相應的有機溶劑，如無水乙醇、異丙醇、甘油、甲苯、乙醚、丙酮等進行稀釋和溶解。

　　對于在濕法改性工藝中使用的硬脂酸、鈦酸酯、鋁酸酯等不能直接溶于水的有機表面改性劑，要預先將其皂化、銨化或乳化為能溶于水的產物。

　　（3）添加方法

　　添加表面改性劑的最好方法是使表面改性劑與粉體均勻和充分地接觸，以達到表面改性劑的高度分散和表面改性劑在粒子表面的均勻包覆。因此，最好采用與粉體給料速度連動的連續噴霧或滴（添）加方式，當然只有采用連續式的粉體表面改性機才能做到連續添加表面改性劑。

　　（4）添加順序

　　由于粉體表面，尤其是無機填料或顏料表面性質的不均一性，有時混合使用表面改性劑較使用單一表面改性劑的效果要好。例如，聯合使用鈦酸酯偶聯劑和硬脂酸對碳酸鈣進行表面改性，不僅可以提高表面處理效果，而且還可減少鈦酸酯偶聯劑的用量，降低生產成本。

　　但是，在選用兩種以上的表面改性劑對粉體進行處理時，加藥順序對最終表面改性效果有一定影響。

　　在確定表面改性劑的添加順序時，首先要分析兩種表面改性劑各自所起的作用和與粉體表面的作用方式（是物理吸附為主還是化學吸附為主）。一般來說，先加起主要作用和以化學吸附為主的表面改性劑，后加起次要作用和以物理吸附為主的表面改性劑，但最終要通過應用試驗來確定。

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