表面化學(xué)改性是通過(guò)表面活性劑與無(wú)機(jī)粉體顆粒表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)吸附的方式對(duì)顆粒表面進(jìn)行局部包覆使顆粒表面有機(jī)化,以完成表面改性。
劉茜等用表面活性劑聚乙二醇處理SiC超細(xì)顆粒,聚乙二醇分子鏈被修飾在SiC顆粒表面,起空間位阻屏障作用,防止固體SiC顆粒再度團(tuán)聚。形狀不規(guī)則或已發(fā)生團(tuán)聚的SiC粉末經(jīng)表面活性劑處理后,表面活性劑長(zhǎng)分子鏈吸附在顆粒表面缺陷及懸空鍵上,加速大顆粒或團(tuán)聚顆粒的解體,有益改善SiC顆粒的分散性。
周吉高等用己二酸、硬脂酸對(duì)納米氧化鋯粉體的表面進(jìn)行改性實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:己二酸、硬脂酸中的羧基(—COOH)與納米氧化鋯顆粒表面的羥基(—OH)發(fā)生了類似于酸和醇的酯化反應(yīng),并在其表面形成單分子膜,經(jīng)過(guò)表面改性的納米氧化鋯粉體由極性轉(zhuǎn)化為非極性。同時(shí)由于粉體表面吸附單分子膜后降低了粉體間的相互作用力(包括分子間作用力和機(jī)械鉸合力),即降低了粉體流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力,從而提高了粉體的流動(dòng)性。
常用的表面活性劑主要是偶聯(lián)劑、高級(jí)脂肪酸及其鹽、不飽和有機(jī)酸和有機(jī)硅等。偶聯(lián)劑是常用的礦物表面活性劑。
利用機(jī)械力使顆粒超細(xì)粉碎,同時(shí)改變顆粒的 晶格與表面性質(zhì),對(duì)粉體表面“激活”,使其表面晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)吸附、反應(yīng)活性(增加表面的活性點(diǎn)或活性基團(tuán))等發(fā)生變化,而與周圍的固體、液體和氣體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 。在粉磨過(guò)程中,常需加入表面活性劑。
朱永偉等在納米金剛石的分散研究中,將陰離子表面活性劑加入到經(jīng)化學(xué)機(jī)械改性后的納米金剛石樣品中,可使Zeta電位絕對(duì)值明顯增加,因而懸浮液的穩(wěn)定性有相當(dāng)程度的提高。