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10个云母粉表面改性配方汇总

云母本身带有一定的表面亲水特性，其界面与塑料、橡胶等高分子材料的界面性质不同，相容性差，难以在基质中分散均匀，因此，在实际应用过程中必须对云母粉进行表面改性，最大限度提升其在介质中的分散特性，提高其应用性能和价值。

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

配方1：KH-550（复合绝缘材料）
配方2：KH-570
配方3：氨基硅烷偶联剂（防腐涂料）
配方4：铝酸酯偶联剂（薄膜）
配方5：油酸（润滑脂）
配方6：齐聚物改性剂BVS
配方7：润湿分散剂BYK系列对比
配方8：钛酸酯偶联剂、表面活性剂对比
配方9：SCA、KH-550、KH-560与KH-570（对比+复配）
配方10：PEG、SLS、SDS表面活性剂复配

配方1：KH-550（复合绝缘材料）

改性剂：硅烷偶联剂KH-550。

改性方法：称取一定量的云母粉使用真空干燥箱70℃烘干2h后，将硅烷偶联剂、水、乙醇按一定比例混合，制备浓度分别为5%、6%、7%、8%、9%、10%的硅烷偶联剂溶液。将干燥的云母粉以及硅烷偶联剂溶液加入三口烧瓶中，置于80℃水浴锅中充分搅拌1h。取出，抽滤，洗净云母粉表面乙醇后烘干，研磨过筛，得到不同浓度硅烷偶联剂改性的云母粉。

测试与表征：沉降体积、SEM、复合绝缘材料性能。

改性效果：（1）当硅烷偶联剂的浓度为6%时，改性云母粉24h沉降体积为1.8mL，沉降体积最小，分散性最好。经SEM照片对比，硅烷偶联剂改性云母粉的分散性较好。

（2）在改性云母粉添加量为5%~30%时，击穿场强数据基本都保持在18kV/mm之上，电阻率数据数量级都保持在10¹⁴之上，说明复合绝缘材料具有良好的电气性能。击穿场强与电阻率数值越大，复合材料的绝缘性能越好。改性云母粉添加量为20%时，复合绝缘材料电气性能最佳，击穿场强可达到22.89kV/mm，体积电阻率达4.73×10¹⁵Ω·m，此时的表面电阻率达1.23×10¹⁵Ω，并且保持良好的热稳定性。作为定子线棒的主绝缘材料来使用，可在提高工作效率的同时，减少安全事故的发生，延长发电机的使用寿命。

配方2：KH-570

改性剂：硅烷偶联剂KH-570。

改性方法：将绢云母置于真空干燥箱中在80℃干燥2h；称取一定质量干燥好的绢云母，按照1:5的质量比添加去离子水，超声分散30min；KH-570按1:10的质量比与乙醇溶液混合后倒入三口烧瓶，在60℃下水解30min；将超声分散后的绢云母和水解后的KH-570在三口烧瓶中混合均匀，然后使用恒温磁力搅拌器在设定时间和温度下进行湿法改性实验；湿法改性结束后，将制备产物进行多次洗涤抽滤，真空干燥至恒重，最终得到KH-570改性绢云母。

测试与表征：浊度、活化指数、接触角、吸油值、FT-IR、XRD、TG分析。

改性效果：（1）KH-570改性绢云母的最佳工艺条件为：KH-570用量1.5%、反应温度60℃和反应时间2h，此时其浊度为587NTU，活化指数为80%，接触角为50°，吸油值为46%。相比未改性绢云母，KH-570改性绢云母的浊度提高了115%，活化指数提高了134%，接触角提高了194%，吸油值提高了71%，疏水性和分散性提高。

（2）FT-IR分析表明，KH-570与绢云母表面羟基发生了偶联反应，KH-570引入绢云母表面得到KH-570改性绢云母。

（3）激光粒度分析和SEM分析表明，KH-570改性绢云母的平均粒径变小，团聚现象减弱，分散更加均匀。

（4）XRD分析表明，KH-570改性绢云母并没有改变绢云母原本的晶体结构，但使其结晶度得到降低。

（5）TG分析表明，KH-570改性绢云母的表面KH-570含量约为5%，耐热温度约为680℃，具有较好的热加工性能、热稳定性能和耐高温性能。

配方3：氨基硅烷偶联剂（防腐涂料）

改性剂：氨基硅烷偶联剂。

改性方法：将去离子水和无水乙醇按1:1的比例配制一定量溶液置于200mL烧杯中，再称取一定量的改性剂置于其中，放于60℃水浴搅拌加热，促使改性剂预水解待用。再称取一定量的云母粉置于高速混合机中，预分散混合5min，称取设定比例预水解完毕的硅烷改性剂加入其中，高速混合20min，烘干物料，测试待用。

测试与表征：活化度、接触角、防腐涂料性能。

改性效果：（1）使用硅烷改性剂对云母粉进行改性，能明显改善云母在涂料体系中的应用性能，改性剂的最佳用量为1.5%。

（2）改性云母粉在提升涂料体系的生产效率和应用性能方面，效果均优于未改性的云母粉。随着云母粉添加量的增大，由于吸油量变大原因，体系的黏度呈上升的趋势，且细度下降的时间会拉长，对生产制造性及效率有不良影响。相对于未改性产品，改性云母粉对体系黏度的影响明显下降，能改善生产效率和体系黏度。

（3）添加云母粉对涂膜的物理性能未见有明显不良影响。云母粉添加量少于5%时，涂膜的抗腐蚀性能稍差，在合适范围内，添加量越大防腐性能越优异。

（4）综合生产效率和防腐性能，在工业防腐涂料中，未改性云母粉的合理添加量在8%～12%，改性云母粉的合理添加量在10%～15%，此时涂料的综合性能最优。

配方4：铝酸酯偶联剂（薄膜）

改性剂：铝酸酯偶联剂GR-AL18。

改性方法：在干燥的纳米云母粉中加入质量分数15%的铝酸酯偶联剂，在90℃下搅拌，得到活化时间为0.5h的铝酸酯偶联剂改性纳米云母粉。将不同比例的改性纳米云母粉分别与PLA、聚己二酸丁二醇酯-共对苯二甲酸酯（PBAT）熔融共混，挤出吹膜获得含有不同比例改性纳米云母粉的纳米复合薄膜。

测试与表征：FTIR、疏水性、DSC、TG分析、纳米复合薄膜性能。

改性效果：铝酸酯偶联剂成功活化了纳米云母粉。改性纳米云母粉可以提高PLA的玻璃化转变温度，而PLA的结晶度先升高后降低，添加0.2%改性纳米云母粉效果最佳。PLA/PBAT体系的热稳定性随着改性纳米云母粉添加量的增加而略有下降。加入0.2%改性纳米云母粉使薄膜的水蒸气透过系数降低了28%。纳米云母粉的加入增强了薄膜的界面粗糙度，加入改性纳米云母粉后仍能满足作为食品接触材料的安全要求。

配方5：油酸（润滑脂）

改性剂：油酸。

改性方法：将5%质量分数的油酸和白云母粉体加入行星式球磨机，并以一定量的乙醇作为助磨剂（以乙醇能浸没白云母粉体为标准），在400r/min，室温条件下，球磨改性1h后，洗剂抽滤烘干，得到改性白云母粉体。

测试与表征：SEM、粒径分布、XRD、锂基润滑脂性能。

改性效果：球磨改性后的白云母粉体FTIR谱图在2925和2854cm^-1处出现了特征吸收峰，该峰归属于油酸甲基和亚甲基的伸缩振动，说明油酸成功改性到白云母粉体表面，从而有利于提高白云母微粉在锂基润滑脂中的分散稳定性。白云母微粉能够有效提高锂基润滑脂的摩擦学性能，当添加量为0.5%和1.0%时，分别表现出最好的减摩性能和抗磨性能。

配方6：齐聚物改性剂BVS

改性剂：以丙烯酸丁酯（BA）、对苯乙烯磺酸钠（SSS）和乙烯基三乙氧基硅氧烷（VTES）为单体，通过自由基聚合合成三元共聚齐聚物BAVTES-SSS（BVS）。

改性方法：（1）三元共聚物BVS的合成：将摩尔比为8:3:1（BA:VTES:SSS）的反应物料投入盛有N，N-二甲基甲酰胺的250mL三口烧瓶中，充氮气保护，升温至50℃，搅拌10min。滴加偶氮二异丁腈与十二硫醇的N，N-二甲基甲酰胺混合溶液，升温至65℃，保温反应1.5h放料，冷却至室温，除去溶剂得到三元共聚齐聚物改性剂VBS，密封保存，备用。

（2）将绢云母、BVS、水以1:0.05:2.5（质量比）混合置于砂磨机中砂磨40min。反应停止后取出过滤得改性绢云母粉体。再以95%乙醇为溶剂，60℃索氏提取12h，烘干，球磨过筛，备用。

测试与表征：红外光谱、粒度分布、TEM、SEM、沉降试验。

改性效果：齐聚物改性剂BVS对绢云母具有良好的有机化改性效果。与空白样相比，BVS@绢云母粒径显著减小，比表面积由0.539m²/g升高至0.839m²/g，表面积平均粒径由11μm下降至7μm，体积平均粒径由16μm下降至9μm，D50由14μm下降至8μm，D97由39μm下降至19μm，沉降实验静置12h无沉降。

配方7：润湿分散剂BYK系列对比

改性剂：由非极性带负电荷的碳氢链部分和极性的亲水基团构成的阴离子型分散剂BYK-111、具有非极性基带正电荷的烷羟基铵盐化合物BYK-180、磷酸酯盐型高分子聚合物BYK-145、含有颜料亲和基团的高相对分子质量嵌段共聚物BYK-168。

改性方法：选取了4种不同种类的润湿分散剂，通过共混的方式使助剂吸附到云母表面，以提高云母与光固化树脂的相容性，其中润湿分散剂添加量均为云母质量的10%。将双酚A环氧丙烯酸树脂G500和聚酯丙烯酸树脂DR-E524混合，加入单官能度活性稀释剂（EM-214）、光引发剂（1173）、流平剂（BYK-333）、附着力促进剂（PM-2）、润湿分散剂混和均匀后，再加入云母填料，充分搅拌后真空脱除气泡，制备光固化涂料。

测试与表征：光固化涂层固化速率、固化程度、附着力、硬度等性能和防腐性能。

改性效果：（1）云母填料的加入对光固化程度与固化速率影响较小；云母的加入可以提高涂层的附着力，由1级提升至0级，对涂层硬度的影响取决于云母在涂层中的分散程度；

（2）未改性云母在涂层中的分散性较差，容易团聚，不仅不能提高涂层的耐腐蚀性，反而导致涂层产生大量的缺陷，加速腐蚀发生；用不同种类的润湿分散剂对云母进行表面改性，能极大地提高云母在涂层中的分散性，从而提高所构筑的光固化涂层的防腐性能。

（3）两亲性高相对分子质量嵌段共聚物BYK-168润湿分散剂（含有颜料亲和基团的高相对分子质量嵌段共聚物）对云母填料的改性效果最佳，30%改性云母添加量是最优添加量，所制备的光固化涂层耐中性盐雾超过1000h。

配方8：钛酸酯偶联剂、表面活性剂对比

改性剂：异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯偶联剂、硬脂酸、硬脂酸镁、十六烷基三甲基溴化铵及十二烷基硫酸钠等表面活性剂。

改性方法：（1）钛酸酯偶联剂改性：称取5.0g未改性云母钛珠光颜料于250mL三口圆底烧瓶中，加入10mL异丙醇，一定温度下搅拌分散15min，再加入溶有一定量钛酸酯偶联剂的10mL异丙醇溶液，继续水浴加热搅拌、回流一段时间。反应结束后趁热抽滤，用异丙醇洗涤，滤饼于80℃下烘干24h，最后过筛得到钛酸酯偶联剂改性的云母钛珠光颜料。

（2）表面活性剂改性：称取干燥后的10g云母钛珠光颜料粉末，置于250mL三口圆底烧瓶中，依次加入30mL的无水乙醇和一定量PH=3～4的助剂溶液，超声2-5min分散后，于一定温度下恒温水浴搅拌锅30min后缓慢滴加0.39聚二甲基硅氧烷和一定量表面活性剂的醇溶液（10mL），继续恒温搅拌一定时间后真空抽滤，样品置于烘干箱70℃～80℃恒温干燥24h，最后过筛（150目）可得到表面活性剂改性的云母钛珠光颜料粉末。

测试与表征：沉降曲线、亲油化度值、活化度、吸油量、SEM、XRD、FT-IR等。

改性效果：（1）使用异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯作为改性剂，通过活化指数和吸油量测试结果表明，规定反应体系溶剂用量为20mL时，改性剂用量为4%，反应温度60℃，反应时间1.5h，对云母钛珠光颜料粉体的表面改性效果较佳；钛酸酯偶联剂以化学键合的方式接枝于云母钛珠光颜料粉体表面；云母钛珠光颜料经钛酸酯偶联剂改性后，其表面接枝了一层有机膜层，由亲水性转为疏水性，具有良好的分散性。

（2）用硬脂酸和硬脂酸镁改性云母钛珠光颜料的最佳工艺为反应时间t=2h、反应温度T=70℃和用量2.0%；十二烷基硫酸钠（SDS）改性时，最佳的反应参数为时间t=2.5h、温度T=60℃和用量3.0%；十六烷基三甲基溴化铵改性时，最佳反应参数时间t=2.5h、温度T=70℃和用量2.5%；不同表面活性剂改性云母钛珠光颜料，具有不同程度的疏水亲油能力及分散能力，其中以硬脂酸及硬脂酸镁改性的效果最为理想。

（3）改性后的珠光颜料粉体，通过亲油化度、沉降体积和在水/油相中等测试表明其和有机相的相容性明显优于未改性珠光颜料；XRD图表明了经过改性后的云母钛珠光颜料，虽然具有良好的亲油疏水效果，但其晶体结构仍没被破坏，所以仍保留云母钛珠光颜料原有金黄色光泽的物理性质；红外谱图和电镜分析表明，改性后的云母钛珠光颜料表面接上了亲油基的官能团。未改性的云母钛珠光颜料易团聚，经过改性后使其表面吸附有一些粘土浆体中的纳米颗粒，这不仅使得了云母钛珠光颜料具有良好的疏水效果，同时也能改善喷涂时吸附负电荷的能力，增强漆膜的珠光效应。

配方9：SCA、KH-550、KH-560与KH-570（对比+复配）

改性剂：硅烷偶联剂SCA、KH-550、KH-560、KH-570。

改性方法：绢云母在140℃下烘干2h，之后加入乙醇进行超声震荡分散，再加入水解后的偶联剂进行改性，随后抽滤、烘干，得到改性绢云母。

测试与表征：FT-IR、SEM、接触角、环氧树脂涂料性能。

改性效果：红外光谱分析表明SCA通过与绢云母表面的羟基发生化学键合而实现对超细绢云母表面的修饰改性。SEM和接触角测试表明单一偶联剂改性后绢云母接触角与未改性相比有所提高，其大小顺序为：KH-550改性绢云母>KH-570改性绢云母>KH-560改性绢云母>未改性绢云母。KH-550和KH-570对绢云母的复合改性结果表明，复合改性后绢云母的疏水亲油性得到更大的提高，对绢云母的表面改性效果最佳。

配方10：PEG、SLS、SDS表面活性剂复配

改性剂：聚乙二醇200（PEG200）聚乙二醇300（PEG300）、聚乙二醇400（PEG400）、十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基磺酸钠（SLS）。

改性方法：（1）二组分水性复配表面改性剂制备：将十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基磺酸钠（SLS）、聚乙二醇200（PEG200）、聚乙二醇300（PEG300）和聚乙二醇400（PEG400）进行二组分等比例组合，制成水性复配表面改性剂，采用硬脂酸（B）和未添加任何改性剂的作为对照组。称取二组分复配改性剂置于试管中，加入9mL蒸馏水，设定恒温水浴锅温度80℃，加热溶解备用。

（2）绢云母表面改性：采用干法工艺对绢云母粉体进行表面改性处理。称量500g绢云母粉体，置于高速混合机中，设置物料温度为110℃，加热温度为115℃。物料温度上升至102℃时，缓慢滴加上述二组分水性复配改性剂，先低速改性15min，再高速改性15min，冷却至室温，取出密封备用。硬脂酸对照组按上述方法进行表面改性处理。

测试与表征：吸油值、沉降体积、热重分析、SEM、聚丙烯复合材料性能。

改性效果：聚乙二醇300和十二烷基硫酸钠复配改性效果较优，活化绢云母的吸油值和沉降体积分别下降12.7mL/100g和1.9mL/g，且热稳定性更好，复合材料的力学性能也优于传统改性剂。聚乙二醇300和十二烷基硫酸钠等比例复配改性绢云母复合材料力学性能最佳，冲击强度和弯曲应力分别为40.34kJ/m²和45.81MPa。复合材料的断面更加光滑平整，说明聚乙二醇300和十二烷基硫酸钠复配改性剂有效改善了填料与聚丙烯之间的相容性。

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