10个滑石粉表面改性配方汇总

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滑石粉表面含有亲水基团而具有较高的表面能，作为无机填料与有机高聚物分子材料之间在化学结构和物理形态上有着很大的差异，缺少亲和性，需对滑石粉粒子进行表面处理以改善滑石粉与聚合物二者之间的界面结合力，提高滑石粉粒子与聚合物的均匀分散性及相容性。

为方便各位同行参考了解，粉体技术网特意整理了10个滑石粉表面改性配方，具体如下：

• 配方1：KH-570（压敏胶领域）
• 配方2：柠檬酸（聚丙烯领域）
• 配方3：马来酸酐、硬脂酸、钛酸酯对比（聚丙烯领域）
• 配方4：钛酸酯、硅烷偶联剂KH-550和十八胺对比（聚乳酸领域）
• 配方5：KH-550与OTES对比（聚丙烯领域）
• 配方6：铝酸酯、钛酸酯偶联剂与硬脂酸对比（聚乙烯薄膜领域）
• 配方7：热塑性弹性体POE与偶联剂对比（聚丙烯领域）
• 配方8：硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯对比（防结块剂领域）
• 配方9：醋酸与钛酸酯偶联剂复配（聚丙烯领域）
• 配方10：羧甲基壳聚糖与硫酸铝复配（造纸领域）

配方1：KH-570（压敏胶领域）

改性剂：KH-570。

改性方法：配置30%的氢氧化钠溶液，将10g的滑石粉倒入250mL装有氢氧化钠溶液的三口烧瓶中，90℃下剧烈搅拌6h，冷却后，用蒸馏水洗涤数次，离心机离心得到的样品在80℃条件下真空干燥48h，制得表面羟基化的滑石粉。将10g羟基化后的滑石粉加入装有75mL乙醇和10mL蒸馏水的三口烧瓶中，并将溶液用冰醋酸调至弱酸性，超声分散30min，然后加入2gKH-570，在85℃水浴条件下剧烈搅拌6h，冷却至室温，出料，离心机离心，得到的样品用无水乙醇反复洗涤三次，然后在80℃下真空干燥24h，最后得到改性后的滑石粉。

测试与表征：FTIR、接触角、TG、丙烯酸酯压敏胶性能。

改性效果：FTIR分析表面硅烷偶联剂接枝到了滑石粉表面。滑石粉经硅烷偶联剂改性后，接触角明显增大，由46左右增大到80左右，滑石粉由亲水性变为疏水性。当改性滑石粉含量为1.5%时，丙烯酸酯PSA的耐热性能和粘结性能最佳。

配方2：柠檬酸（聚丙烯领域）

改性剂：柠檬酸。

改性方法：取一定量的滑石粉配制成悬浊液，缓慢加热并搅拌，在60℃恒温时，将柠檬酸溶液缓慢滴加到悬浊液中，搅拌1h，120℃烘干，研磨，得到改性的滑石粉。按一定的比例，将PP/滑石粉加入双螺杆挤出机中采用熔融共混的方法挤出造粒，挤出温度为200～225℃。在转速为180r/min、温度210℃时将所得粒料在注塑机上加工成测试样条。

测试与表征：聚丙烯复合材料性能。

改性效果：滑石粉经柠檬酸改性后能够明显改善与PP的相容性，促进滑石粉颗粒在PP基体中的均匀分散，从而实现复合材料的加工流动性能和冲击韧性、拉伸强度等力学性能的全面提高，同时增强增韧聚丙烯的作用。

配方3：马来酸酐、硬脂酸、钛酸酯对比（聚丙烯领域）

改性剂：马来酸酐、硬脂酸、钛酸酯、石蜡。

改性方法：称取一定量的滑石粉放到干燥箱里，于120℃下干燥6h左右，然后把干燥之后的滑石粉与放入高速混合机（先对其高混机进行加热到60℃），再加入一定量的改性剂，在2500r/min的高速转动体系中，混合5~10min，使改性剂均匀包覆在滑石粉表面，再次加入一定量的石蜡，对其进行二次包覆，得到改性滑石粉。

测试与表征：PP复合材料性能。

改性效果：当马来酸酐用量为5%，填料用量为10phr时，马来酸酐改性滑石粉/PP复合材料的综合力学性能最佳。DSC测试表明改性剂和滑石粉的添加能够提高PP复合材料的Tm，使聚合物的结晶更完全，增强了PP复合材料的耐热性；TGA测试表明改性滑石粉/PP复合材料在380℃范围内具有好的热稳定性。

配方4：钛酸酯、硅烷偶联剂KH-550和十八胺对比（聚乳酸领域）

改性剂：钛酸酯、硅烷偶联剂KH-550、十八胺。

改性方法：取适量滑石粉放置于真空干燥箱中干燥，将定量（改性剂用量均为滑石粉的1%）的钛酸酯、硅烷KH-550、十八胺分别溶于适量石油醚、无水乙醇和氯仿中，充分搅拌后倒入装有滑石粉的烧杯中与其混合均匀，干燥至恒重。

测试与表征：SEM、聚乳酸复合材料性能。

改性效果：（1）使用不同的改性剂对滑石粉进行处理后，滑石粉/PLA复合材料的拉伸强度均有所提高，且硅烷偶联剂KH-550处理过的滑石粉对拉伸强度和断裂伸长率的提高效果最好，拉伸强度由未处理时的62.5MPa达到72.1MPa。

（2）DTA分析表明表面处理剂对滑石粉进行处理可使滑石粉/PLA复合材料的结品温度有所降低；动态再结晶分析也表明滑石粉含量为1%的复合材料相对于未添加填料的PLA材料出现明显结品，球晶半径减小且结晶速率得到提高，经过硅烷偶联剂KH-550处理后结晶程度进一步提高。

配方5：KH-550与OTES对比（聚丙烯领域）

改性剂：γ―氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、正辛基三乙氧基硅烷（OTES）。

改性方法：取一定量硅烷偶联剂溶于20mL的无水乙醇当中进行预分散30min接着在高速混合机中，加入预分散的硅烷偶联剂和滑石粉，在100Hz的条件下高速混合30min，取出，在120°C下干燥2h，得到预分散改性的滑石粉。

测试与表征：聚丙烯复合材料性能。

改性效果：（1）采用预分散法对滑石粉进行表面改性更有利于其与成核剂协同来提高聚丙烯的力学性能和耐热性能，并且具有长链烷基结构的聚硅氧烷（正辛基三乙氧基硅烷偶联剂OTES）的改性作用效果明显优越于具有短链结构的聚硅氧烷（氨丙基三乙氧基硅烷KH-550）。

（2）当OTES的用量为滑石粉用量的1%时，10%的改性滑石粉可以与2%的磷酸酯钠盐成核剂来协同制备高刚聚丙烯，此时成核剂/滑石粉-聚丙烯复合体系的弯曲模量为2450MPa、弯曲强度为57.9MPa、拉伸强度为39.6MPa、冲击强度为56.5J/m，热变形温度为121.5℃，较空白聚丙烯分别提高了70%、34%、10%、49%和36%。

配方6：铝酸酯、钛酸酯偶联剂与硬脂酸对比（聚乙烯薄膜领域）

改性剂：铝酸酯偶联剂LS-822、硬脂酸1801、钛酸酯偶联剂TMC-130。

改性方法：先将块状偶联剂捣碎，然后将滑石粉与一定比例的偶联剂放入高速混合机中，设定温度为60℃，混合30min，出料即可得改性滑石粉。将改性滑石粉、聚乙烯按一定比例在高速混合机中搅拌，搅拌均匀后出料，在双螺杆挤出机上挤出，并造粒用于吹塑薄膜，设定加工温度为190℃，螺杆电机频率为20Hz。将滑石粉填充好的聚乙烯粒料经吹膜机组进行吹膜试验，牵引卷曲后得到聚乙烯薄膜。设定工艺：温度为170℃，螺杆电机频率为15Hz，吹胀比为2。

测试与表征：接触角、活化率、红外光谱、聚乙烯吹塑薄膜性能。

改性效果：（1）改性滑石粉接触角由大到小排列为钛酸酯、铝酸酯、硬脂酸。钛酸酯偶联剂处理粉体的活化率较高，铝酸酯也较好，硬脂酸较差。对比来看，钛酸酯偶联剂效果最好，偶联剂与滑石粉的结合为较牢固的化学键相连。

（2）偶联剂虽然对薄膜的力学性能有提升作用，但用量不宜太多。钛酸酯偶联剂质量为滑石粉的2%时，聚乙烯薄膜的力学性能较好。

配方7：热塑性弹性体POE与偶联剂对比（聚丙烯领域）

改性剂：硅烷偶联剂A-151、铝酸酯偶联剂DL-411、钛酸酯偶联剂PN-130、热塑性弹性体POE-871。

改性方法：（1）传统滑石粉表面处理工艺：将粉体加入高速混合机，95~105℃下高速搅拌10分钟以降低粉体中的水分含量，分别加入质量分数为0.8%的改性剂（硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂），高速搅拌15分钟，放出待用。

（2）弹性体包覆滑石粉工艺：将粉体加入高速混合机，130~135℃下高速搅拌10分钟，加入质量分数为0.8%的POE高速搅拌18分钟（以POE完全融化并包覆在粉体表面为准），放出待用。

测试与表征：聚丙烯材料性能。

改性效果：（1）经偶联剂活化改性处理的滑石粉，用于填充改性聚丙烯性能比未经活化的滑石粉好，主要体现在韧性（断裂伸长率、缺口冲击强度）、强度（弯曲强度、弯曲模量）、加工流动性（熔融指数）以及尺寸稳定性（收缩率）方面。

（2）与传统偶联剂相比，用弹性体POE包覆改性的滑石粉，用于填充改性聚丙烯，除了流动性略小外，在韧性、强度，尤其在尺寸稳定方面有良好表现。

（3）用弹性体包覆滑石粉填充改性聚丙烯，弹性体POE没有亲无机基团与无机填料发生物理或化学作用，但其高粘特性能对无机粉体形成稳定的包覆膜，POE与聚丙烯材料有良好的相容性，在与聚丙烯共混的过程形成海岛结构，提高共混体系的综合性能。

配方8：硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯对比（防结块剂领域）

改性剂：硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯。

改性方法：将一定量滑石粉质量比的表面活性剂溶于100mL，乙醇中，然后将10g烘干的滑石粉分多次加入到制备的溶液中，在恒温磁力搅拌器中共混一段时间后，抽滤、烘干。

测试与表征：活化指数、接触角、粒度分析、SEM、化肥结块率和结块强度。

改性效果：（1）随改性剂用量的增加，滑石粉的活化指数和接触角均先增大后减小。钛酸酯改性滑石粉的活化指数和接触角均大于铝酸酯和硬脂酸，表明钛酸酯对滑石粉的改性效果最好。

（2）滑石粉的较好的改性工艺参数：硬脂酸、钛酸酯、铝酸酯的用量分别为3%、2.5%、3%，改性时间为1.5h，改性温度为65℃。改性滑石粉粒径减小，分散性提高。

（3）放置42d后，未添加滑石粉的尿素和复合肥的结块率分别为26.79%和12.96%，结块强度分别为868.38N/kg和1974.11N/kg；添加3%钛酸酯改性的滑石粉作为防结块剂时，尿素和复合肥的结块率分别0.59%和0.46%，结块强度分别为30N/kg和40N/kg。

配方9：醋酸与钛酸酯偶联剂复配（聚丙烯领域）

改性剂：醋酸、钛酸酯偶联剂CT2。

改性方法：（1）滑石粉的预处理：滑石粉浸泡于不同浓度的醋酸中，进行抽滤处理，然后在100~120℃的真空烘箱中进行烘干处理，制备出醋酸预处理滑石粉。

（2）滑石粉表面改性将醋酸预处理后的滑石粉（或未预处理的滑石粉）与钛酸酯偶联剂混合，进行抽滤处理，然后在100~120℃的真空烘箱中进行烘干处理，制备出改性滑石粉。

测试与表征：接触角、活化率、SEM、PP复合材料性能

改性效果：（1）滑石粉经PH值为4.0的醋酸预处理后，接触角增大到114.97°，活化率增大到93.4%，滑石粉表面性质由亲水性变为亲油性。

（2）滑石粉经pH值为4.0的醋酸预处理后PP/改性滑石粉复合材料的冲击强度和拉伸性能均得到提高和改善，当醋酸预处理的改性滑石粉用量为30份时，冲击强度最大值达到3.21k/m2。

（3）尺寸稳定性研究表明，醋酸预处理的PP改性滑石粉复合材料尺寸变化率减小，稳定性提高。

（4）SEM分析表明，醋酸预处理的改性滑石粉与PP界面结合作用更强。滑石粉经pH值为4.0的醋酸预处理后，对PP的结晶行为有一定影响，tc降低到163.53℃

配方10：羧甲基壳聚糖与硫酸铝复配（造纸领域）

改性剂：羧甲基壳聚糖（脱乙酰度90%左右）、硫酸铝。

改性方法：取0.25g羧甲基壳聚糖制备0.25wt%羧甲基壳聚糖水溶液；常温下，在三口烧瓶中加入5g填料和50ml蒸馏水，充分搅拌使其混合均匀后，将上述配制好的一定量的羧甲基壳聚糖溶液（5wt%，相对于填料量）加入到三口烧瓶中，在500r/min下继续充分搅拌混合30min。再一次性加入一定量新配制的硫酸铝溶液并继续搅拌20min。将改性填料悬浮液经洗涤、过滤处理后，再重新分散于水中，备用。

测试与表征：SEM、加填纸张性能。

改性效果：（1）羧甲基壳聚糖在硫酸铝作用下可有效用于滑石粉填料的包覆改性，包覆改性的效果与硫酸铝的用量密切相关。

（2）羧甲基壳聚糖改性可有效提高纸张的强度性能和填料留着性能。当硫酸铝用量为6%时，与未改性滑石粉加填纸张相比，改性填料加填纸张在灰分提高27.2%的同时，抗张指数也提高了22.5%，耐破指数变化较小；白度略有下降，而不透明度有所上升。动态留着和滤水行为表明，改性填料可提高留着率，动态滤水性能也有所改善。

（3）加填纸张SEM表明，改性填料能和纸浆纤维形成有效的吸附和结合，可有效提高填料的留着率和成纸的强度性能。

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