表面改性是高岭土非常重要的深加工改性方法之一,是指根据应用的需要,对高岭土表面进行物理、化学或机械方法处理,以达到提高高岭土的白度、亮度、表面活性或改善与聚合物相容性等目的。

高岭土表面改性的基础是Si-O键和Al-(O,OH)键等活性基团,特点是即使采用化学反应的方法,也只改变矿物界面层次的组分,不改变内部晶体结构及物化性质,目前主要有以下几种方法:

1、煅烧改性

煅烧改性是指高温煅烧高岭土,其目的就是将高岭土表面的部分或者全部的羟基脱除,获得特殊的表面性质。

煅烧后的高岭土具有白度高、密度小、比表面积增大、吸油性增加、热稳定性高和绝缘性等特点,适宜用于涂料、油漆、电缆等的填料。

高岭土煅烧时应注意温度的选择,在较低温度煅烧,高岭土的活性较大;在较高温度煅烧,可形成铝尖晶石,并在一定温度下会有莫来石产生,此时高岭土的活性较小,不能满足部分高分子材料制品的需求。

因此,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、表面包覆法改性

表面包覆法通过物理吸附或化学吸附等方法在高岭土表面包覆一层有机物达到改性的目的。

常用的改性剂为硬脂酸、三甲基丙烯酸甘油脂、三甲氧基丙烷三缩水甘油醚、低分子聚乙烯蜡等。

此法优点是高岭土改性后可以使材料结构的稳定性及催化剂活性增强,粉末的聚集程度减弱,分散性及流动性得到改善。