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引言
超微粉体表面改性指通过采用表面添加剂的方法，使超微颗粒表面发生化学反应和物理作 用，从而改变微粒的表面状态，改善或改变粉体的使用性质的处理过程.通过表面改性，可提高 粉体的分散性、耐久性、耐候性，提高表面活性，从而使超微粒表面产生新的物理、化学、光学特 性，适应不同的应用要求，拓宽其应用领域，并显著提高材料的附加值[l].张萍等人[2]研究了用 锌盐进行表面改性制备化妆品用肤色二氧化钦，得到的产品肤色二氧化钦着色均匀，具有一定紫外 线屏蔽能力，粒度为0.33p.m，紫外透过率为35%，可用于防晒化妆品和彩妆系列化妆品中.Gending Ji等人[3，4]将等离子体处理的碳酸钙粉体应用于SMC（片材模塑料）材料中，发 现等离子体改性的碳酸钙添加的复合材料，其弯曲强度、冲击强度均有明显提高.在相同的添加 量下，等离子体处理的碳酸钙粉体添加的复合材料的冲击强度比未处理的增长97%以上，弯 曲强度增长37%以上.因此，对表面改性剂的选择，研究改性的工艺技术，控制改性过程中超微 颗粒的团聚产生，使粉体在制备及后处理过程中均处于高度分散状态，是当今超微粉体技术领 域中一个重要课题．

超微粉体的改性在粉体制备过程中或在制备后进行，所以表面改性方法很多，在实际工作 中究竟用哪种方法，用什么改性剂，则要根据粉体或增强材料及所复合材料的性质决定．但无论 采用哪种方法，从工程角度上说，在考虑处理效果的同时，也要考虑处理费用、填充量以及材料 的某些特殊功能所带来的综合经济效益．

1 表面化学改性

1.1 表面吸附包覆改性一一-表面反应法
它是利用物理或化学吸附原理，使包覆材料均匀附着到被包覆对象上，以形成连续完整的包覆层在这个过程中，发生的是简单的吸附反应．选择的包覆材料大多是一些有机物质，有机 分子中的官能团在无机颗粒表面进行化学反应，使颗粒表面有机化而达到改性的目的[to, II]．周吉高等人[12！和郝艳霞等人[13]在对Z心2纳米粉体表面改性和制备过程中，研究了已二酸、硬酷 酸对纳米氧化铅陶瓷粉体的表面改性及其对粉体的分散性和流动性的影响．实验结果表 明，纳米Z心粉体颗粒表面因吸附大气中的水解离形成的轻基(-OH)，在改性过程中与已二 酸、硬醋酸中的狻基(-COOH)之间发生了类似酸与醇的酣化反应（见图1)，并在其表面包覆形 成单分子膜，有效地降低颗粒间的相互作用，达到改善粉体的粒径分布、分散性和流动性 的目的．

图1硬酯酸改性反应机理示意图

1.2化学反应包覆改性
它是指在包覆改性过程中，表面改性剂与粒子表面发生一系列的化学变化，它远比表面吸
附包覆改性复杂·
l.2.1有机聚合物包覆改性图1硬酯酸改性反应机理示意图
1.2化学反应包覆改性它是指在包覆改性过程中，表面改性剂与粒子表面发生一系列的化学变化，它远比表面吸
附包覆改性复杂·
l.2.1有机聚合物包覆改性

(1)偶联剂表面覆盖改性
这是利用偶联剂分子与超微颗粒表面进行某种化学反应的特征，将偶联剂均匀地覆盖在超 微粒子表面，从而赋予粒子表面新的性质的一种方法[14] ．偶联剂是具有两性结构的物质，按其 化学结构可分为硅烧类、钦酸酷类、铅铝酸盐及络合物等．其分子中的一部分基团可与粉体表面 的各种官能团反应，形成强有力的化学键．另一部分基团则与有机高聚物发生某些反应或物理 缠结，从而将两种性质差异很大的材料牢固地结合起来，使无机填料和有机高聚物之间产生具 有特殊功能的"分子桥" .

（ 2） 表面接枝聚合改性表面接枝聚合改性包括表面直接接枝聚合改性和表面引发接枝聚合改性.前者是利用粒子表面有能与单体共聚的活性基团进行接枝共聚改性，可通过调节表面聚合改性单体的 配比，进 行控制共聚物层及其无机粒子界面层的结构和性质.表面引发接枝改性是通过各种途径在 粒子表面引入具有引发能力的活性种子（自由基、阳离子或阴离子），引发单体在粒子表面聚合.

与颗粒表面接枝的接枝反应，一股可分为以下3种：
a.少颗粒表面的接枝反应（Grafting to surface）

颗粒+单体+引发剂---->（ 加热 ）|（ 捕捉 ）~~~~~--->颗粒

此法仅适用于具有较强的自由基捕捉能力的炭黑等，对于其它无机颗粒的接枝聚合反应不太有效，

1.由颗粒开始的接枝聚合

加热 颗粒+R-N=R（加热）--->颗粒-N=N-R
此法以在颗粒表面引入聚合 引发开始，使聚合物生长，具有接枝率较高的特点。

2.与颗粒表面的接枝反 应
颗粒一一OH+OCN~P---->颗 粒-OCONH~ P

颗粒 一 NCO+HO~ P->颗粒-NHCOO~P

此法是用颗粒表面的官能团与聚合物的反应，具有接枝相对分子量及数量可控、接枝率较高的特点．
专家 在研究炭黑颗粒表面接枝丙烯酸酚中发现，在一定条件下，丙烯酸单体可以直 接接枝在炭黑颗粒表面，从透射电镜(TEM)观察中发现，由于接枝上去的聚丙烯长链含有离子 亲水基团，在水介质中能较好地伸展空间位阻屏障作用，阻止了炭黑粒子的再聚集，使得炭黑粒 子分散均匀，分散稳定性增加．