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来源：专家库 作者： 叶丹 2024-04-11 09:17
在高岭土应用过程中，改性作为重要的深加工方式，是以高岭土活性基团（包括铝醇基、硅烷醇官能团等）为基础，通过机械法、物理法、化学法等进行高岭土工艺特性的改变，以满足其在各领域各行业生产中的应用要求。
1、热改性
热改性主要是通过高温煅烧方式将高岭土表面部分或全部-OH脱出，从而改变高岭土表面性质，使其具有更高的白度，更好的绝缘性、热稳定性。将其作为填料应用到涂料、橡胶、塑料、油漆中，能够提高相应产品性能。
例如，将高岭土洗涤后置于750℃环境下煅烧，能够在一定程度上提高高岭土碱活化反应，形成0.70~2.30μm的沸石；将高岭土置于450~550℃环境下煅烧，高岭土颗粒粒径变化，将其研磨细化能够作为电缆胶料的填充填料。在应用于不同的制品中时应选择不同的煅烧温度，例如填充电缆胶料时，高岭土表面应具有较大的表面活性，就需要在低温下煅烧高岭土；当用作涂料的填料时，煅烧温度可以偏高，用于替代部分颜料，但温度不能过高，以免产生莫来石化。
2、酸碱改性
酸改性指高岭土在煅烧过程中，Al在相变过程中化学环境不同，使其中的Al具有酸反应活性。碱改性是高岭土在煅烧过程中，Si在相变过程中化学环境不同，将其在高温下煅烧活化其中的SiO2，使高岭土中的活化硅与碱性物质发生反应，达到改性的目的。
酸碱改性后高岭土孔径增加，孔分布更加集中，比表面积大大增加，将酸碱改性后的高岭土作为填料可提高复合材料的气密性能。
3、表面改性
表面改性是指通过物理或者化学吸附的方法，将一些有机物或者无机物包覆在高岭土颗粒表面，从而实现对高岭土改性的工艺，是目前高岭土最主要的改性方法。常用的表面改性剂主要有硅烷偶联剂、有机硅（油）或硅树脂、表面活性剂及有机酸等。
硅烷偶联剂是高岭土填料最常用和最有效的表面改性剂，处理工艺比较简单，一般是将高岭土粉和配置好的硅烷偶联剂一起加人改性机中进行表面包覆处理。工艺可以连续进行，也可以批量进行。
高岭土经过表面改性后，具有很好的疏水性和亲油性，在聚合物基体中分散性更好，不易发生团聚，与聚合物具有更好的相容性。将表面包覆后的高岭土作为填料填充塑料、橡胶等高聚物中，以期达到提高塑料、橡胶复合材料力学性能和气体阻隔性能的目的。
4、插层改性
高岭土由于其特殊结构，层间为氢键作用，层内为强的共价键作用，且层间两面分别为硅氧四面体原子层和铝氧八面体的羟基层，因此只有少数极性大且分子量小的物质才能够插入高岭土层间，如：DMSO、甲酰胺（FA）、醋酸钾、肼等，其他有机大分子则需要二次或多次插层才能进入高岭土层间，更有甚者需要通过对前驱物置换或夹带的方式插入高岭土层间。
插层改性技术是纳米级高岭土制备中应用较为广泛的高岭土表面改性技术，插层后的高岭土层间距增大，插层剥片后高岭土粒径更小，比表面积更大。将先插层后剥片的高岭土作为填料来提高复合材料的气密性能是目前提高复合材料气密性的重要方法。
5、机械力化学法改性
机械力化学改性法实质上是借助机械能激活颗粒和表面改性剂发生作用，达到将机械能转化为化学能的目的，可通过强机械力搅拌、冲击、研磨等方法实现，也可以借助机械外力使粉体颗粒表面包覆上一层更细或具有功能性的粉体颗粒。机械力化学改性法采用不同的机器以及改性工艺，则粉体的改性效果也不同。
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