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、凝聚共沉法

王芳等以浓缩天然胶乳为主体材料,改性高岭土作为填料,通过凝聚共沉法制备改性高岭土/NR复合材料,探索影响材料物理机械性能的因素,同时用扫面电镜观察拉伸断面的形貌,并对其进行分析。

结果表明,制备的复合材料物理性能良好,且在拉伸过程中无应力发白现象;乳酸钾溶液质量分数是5%,改性温度为80℃时所制备的改性高岭土用量为40phr的情况下,制得的改性高岭土/NR复合材料具有最佳的物理机械性能。

2、酸碱处理

酸碱处理也是一种表面辅助处理方法,通过酸碱处理可以改善粉体表面(或界面)的吸附和反应活性。

霍智辉等通过甜菜碱改性高岭土悬浮液与天然胶乳混合,用凝聚共沉法制备甜菜碱改性高岭土/NR复合材料,探讨甜菜碱溶液的质量分数、碱金属离子种类、高岭土用量等因素对复合材料的物理性能的影响。结果表明,高岭土经甜菜碱改性后对硫化胶的补强作用明显。硫化胶拉伸试样断面的扫面电镜图上出现明显的丝网形貌,分析透射电镜表明甜菜碱改性高岭土粒子与天然橡胶基体之间紧密结合,界面比较模糊。

除了上述方法外,高岭土表面改性方法还有表面接枝、粒子表面离子交换、等离子体改性、辐照改性、化学气相沉积(CVD)和物理沉积(CVD)等方法。