表面(mian)(mian)改(gai)性(xing)是(shi)高(gao)嶺土非常重(zhong)要的(de)(de)深加工改(gai)性(xing)方(fang)法之一，是(shi)指根據應用的(de)(de)需(xu)要，對(dui)高(gao)嶺土表面(mian)(mian)進(jin)行(xing)物理(li)、化學或機械方(fang)法處理(li)，以達到提高(gao)高(gao)嶺土的(de)(de)白(bai)度、亮度、表面(mian)(mian)活性(xing)或改(gai)善與(yu)聚合(he)物相(xiang)容性(xing)等目的(de)(de)。

高(gao)嶺(ling)土表面改(gai)(gai)性(xing)的基(ji)礎是Si-O鍵(jian)和Al-(O,OH)鍵(jian)等活性(xing)基(ji)團，特點(dian)是即使采用化(hua)學反應的方法，也只(zhi)改(gai)(gai)變礦物(wu)界面層次的組分，不改(gai)(gai)變內部晶體結(jie)構及(ji)物(wu)化(hua)性(xing)質(zhi)，目前主要有以下幾種方法：

1、煅燒改性

煅(duan)燒改性(xing)是指(zhi)高(gao)(gao)溫煅(duan)燒高(gao)(gao)嶺土，其目(mu)的(de)就(jiu)是將高(gao)(gao)嶺土表面的(de)部分或者全(quan)部的(de)羥基脫除，獲得特殊的(de)表面性(xing)質(zhi)。

煅燒(shao)后的(de)高嶺(ling)土具有白(bai)度高、密度小、比表面積(ji)增大、吸油(you)性增加、熱穩(wen)定性高和絕緣性等特點(dian)，適宜用(yong)于涂料、油(you)漆、電纜等的(de)填(tian)料。

高(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)煅燒時(shi)應注意溫度的(de)(de)選擇，在較(jiao)(jiao)低(di)溫度煅燒，高(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)的(de)(de)活性較(jiao)(jiao)大；在較(jiao)(jiao)高(gao)溫度煅燒，可形成鋁尖(jian)晶(jing)石，并在一定(ding)溫度下會(hui)有莫來石產生，此時(shi)高(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)的(de)(de)活性較(jiao)(jiao)小(xiao)，不(bu)能滿足部分高(gao)分子材料制品(pin)的(de)(de)需求(qiu)。

因(yin)此(ci)，在應用于不(bu)同(tong)的(de)(de)制品中時應選擇不(bu)同(tong)的(de)(de)煅(duan)燒溫(wen)度，例如填(tian)充電纜膠(jiao)料(liao)時，高(gao)(gao)(gao)嶺土(tu)(tu)表面應具有較大的(de)(de)表面活(huo)性，就需要在低溫(wen)下(xia)煅(duan)燒高(gao)(gao)(gao)嶺土(tu)(tu)；當用作涂(tu)料(liao)的(de)(de)填(tian)料(liao)時，煅(duan)燒溫(wen)度可以偏高(gao)(gao)(gao)，用于替(ti)代部(bu)分顏料(liao)，但溫(wen)度不(bu)能過高(gao)(gao)(gao)，以免(mian)產(chan)生(sheng)莫來石化。

2、表面包覆法改性

表(biao)面包(bao)覆法通(tong)過物理吸(xi)附或(huo)化學(xue)吸(xi)附等方(fang)法在(zai)高嶺土表(biao)面包(bao)覆一層有機物達到改性(xing)的目的。

常用的改(gai)性劑為硬(ying)脂酸(suan)、三(san)甲基丙烯(xi)酸(suan)甘油脂、三(san)甲氧基丙烷三(san)縮水甘油醚、低分子(zi)聚乙烯(xi)蠟等。

此(ci)法(fa)優點是(shi)高嶺土改(gai)性(xing)后可以使材料結構的(de)穩(wen)定性(xing)及催化劑活性(xing)增強，粉末的(de)聚(ju)集程度減弱，分散性(xing)及流動性(xing)得到(dao)改(gai)善。

3、表面反應法改性

表(biao)(biao)面反應(ying)法是指改性(xing)劑與高嶺主表(biao)(biao)面的活性(xing)基(ji)團(tuan)（-Al(Al)-OH，-Si-O-Al-和-Si(Al)-O）發生(sheng)化學反應(ying)引入(ru)疏(shu)水(shui)或者帶有活性(xing)的疏(shu)水(shui)基(ji)團(tuan)，從而(er)引起(qi)表(biao)(biao)面性(xing)質發生(sheng)改變，既降(jiang)低了(le)表(biao)(biao)面能，又改善了(le)高嶺土的疏(shu)水(shui)性(xing)和反應(ying)性(xing)。

改(gai)性(xing)劑(ji)可以直接改(gai)性(xing)高嶺土，也可以在(zai)其表(biao)面先反應生成離子，再通過離子交換的(de)方(fang)式最終(zhong)達(da)到(dao)改(gai)性(xing)目的(de)，此(ci)法重要手段有酯化(hua)(hua)、鹵化(hua)(hua)、胺化(hua)(hua)等。

可根據需要選擇不同(tong)的(de)改(gai)性條件，以(yi)達到不同(tong)的(de)改(gai)性目(mu)的(de)。在制(zhi)造(zao)精細化(hua)、專用化(hua)產品方(fang)面，這種方(fang)法具(ju)有(you)很大(da)的(de)優(you)勢，是高(gao)嶺土深加(jia)工的(de)一個主要方(fang)面。

4、偶聯劑改性

偶聯劑(ji)改(gai)性(xing)法是對高(gao)(gao)嶺土(tu)表面化學改(gai)性(xing)常(chang)(chang)用的方(fang)法，將高(gao)(gao)嶺土(tu)表面通過(guo)化學法接枝有機偶聯劑(ji)，從(cong)而改(gai)變(bian)高(gao)(gao)嶺土(tu)表面性(xing)質，由親(qin)水變(bian)為親(qin)油，降低表面能，當填(tian)充到高(gao)(gao)分(fen)子(zi)材料(liao)中，改(gai)善(shan)與(yu)高(gao)(gao)分(fen)子(zi)材料(liao)的相容性(xing)。目前常(chang)(chang)見(jian)的偶聯劑(ji)主(zhu)要包括硅(gui)烷類(lei)(lei)，鈦酸酯類(lei)(lei)，鋁酸酯類(lei)(lei)，鋯鋁酸鹽類(lei)(lei)等。

偶聯劑是具有(you)兩性結構有(you)機(ji)分(fen)子(zi)，主要官能(neng)團(tuan)(tuan)包括，親(qin)水的(de)極性基(ji)團(tuan)(tuan)和親(qin)油的(de)有(you)機(ji)長鏈，親(qin)水的(de)極性基(ji)團(tuan)(tuan)能(neng)與(yu)高(gao)嶺(ling)土(tu)表(biao)面(mian)發生(sheng)化學(xue)(xue)反(fan)應(ying)，連接到(dao)其表(biao)面(mian)，而親(qin)油的(de)有(you)機(ji)長鏈能(neng)與(yu)高(gao)分(fen)子(zi)鏈相互纏(chan)結，或(huo)者(zhe)親(qin)油長鏈帶(dai)著活性基(ji)團(tuan)(tuan)能(neng)與(yu)高(gao)分(fen)子(zi)反(fan)應(ying)形成(cheng)化學(xue)(xue)鍵，改善高(gao)嶺(ling)土(tu)與(yu)高(gao)分(fen)子(zi)的(de)相容性，提升高(gao)分(fen)子(zi)材料的(de)性能(neng)。

用(yong)偶聯劑處理高嶺土(tu)，可(ke)有效抑制其與高聚物的“相”分離，可(ke)增大填充量(liang)，節約(yue)成本，同(tong)時可(ke)保持較好(hao)的分散性(xing)，從而改善了聚合物基體的綜合性(xing)能，特(te)別是(shi)沖擊強度(du)(du)、抗張強度(du)(du)、柔韌性(xing)和撓曲強度(du)(du)等。

偶聯劑處(chu)理(li)通常有濕(shi)法(fa)處(chu)理(li)和干法(fa)處(chu)理(li)兩種處(chu)理(li)方法(fa)：

濕法(fa)(fa)處(chu)(chu)理(li)(li)是(shi)將(jiang)(jiang)高(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)粉(fen)(fen)料浸入溶有(you)(you)偶聯劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)溶液中，在一(yi)定溫度下(xia)作用(yong)(yong)，然后(hou)使溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)(yu)高(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)粉(fen)(fen)分離，再將(jiang)(jiang)粉(fen)(fen)料進行干燥(zao)處(chu)(chu)理(li)(li)。相比于(yu)干法(fa)(fa)處(chu)(chu)理(li)(li)，濕法(fa)(fa)具(ju)有(you)(you)粉(fen)(fen)料與(yu)(yu)偶聯劑(ji)(ji)(ji)(ji)混(hun)合(he)均勻的(de)(de)(de)優點(dian)，但濕法(fa)(fa)處(chu)(chu)理(li)(li)加工工藝較(jiao)復雜、溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)損失大、成本(ben)高(gao)(gao)；干法(fa)(fa)處(chu)(chu)理(li)(li)是(shi)將(jiang)(jiang)高(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)微粉(fen)(fen)投放入高(gao)(gao)速攪(jiao)拌(ban)(ban)混(hun)合(he)器中，在一(yi)定的(de)(de)(de)溫度下(xia)攪(jiao)拌(ban)(ban)、烘干，將(jiang)(jiang)溶有(you)(you)偶聯劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)和助劑(ji)(ji)(ji)(ji)緩慢加入，經一(yi)定時間的(de)(de)(de)攪(jiao)拌(ban)(ban)處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)，就可制得(de)表(biao)面(mian)改(gai)性(xing)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)嶺(ling)(ling)土(tu)填料。由(you)于(yu)改(gai)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)通常只(zhi)有(you)(you)粉(fen)(fen)體用(yong)(yong)量(liang)的(de)(de)(de)1%～5%，用(yong)(yong)量(liang)很少，因此想(xiang)使改(gai)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)(yu)粉(fen)(fen)體用(yong)(yong)干法(fa)(fa)處(chu)(chu)理(li)(li)時混(hun)合(he)包覆的(de)(de)(de)很好，必須對設備(bei)和操(cao)作過程充分注(zhu)意，力(li)求盡(jin)可能(neng)達到濕法(fa)(fa)的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)效果(guo)。

5、插層法改性

插層(ceng)改性方(fang)法(fa)是(shi)利用(yong)層(ceng)狀結(jie)構粉(fen)體顆粒(li)晶體層(ceng)間較弱的(de)結(jie)合力或(huo)者層(ceng)間含有可交換(huan)的(de)陽(yang)離(li)子(zi)等特性，采用(yong)化學反(fan)應(ying)或(huo)離(li)子(zi)交換(huan)等方(fang)法(fa)改變粉(fen)體的(de)層(ceng)間和界面性質(zhi)。

高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)(tu)不可進行陽離子交(jiao)換，但(dan)高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)(tu)層間(jian)(jian)存在(zai)易形(xing)成氫鍵(jian)的-OH和(he)Si-O鍵(jian)，層間(jian)(jian)距較小，只允(yun)許部分(fen)極性(xing)小分(fen)子（如HC-ONH2、CH3CONH2等）通(tong)過，可以(yi)將這(zhe)些極性(xing)小分(fen)子插入高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)(tu)層間(jian)(jian)并破壞其(qi)氫鍵(jian)，撐大層間(jian)(jian)距，使層間(jian)(jian)的親(qin)水性(xing)變為疏水性(xing)，有(you)利(li)于其(qi)它有(you)機物大分(fen)子通(tong)過置換過程進入，使得高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)(tu)以(yi)納米尺度的剝離狀(zhuang)態分(fen)散(san)到各種(zhong)基體中。

6、機械力化學法改性(xing)

機(ji)械力化學改性(xing)法(fa)實質上是借(jie)助(zhu)機(ji)械能激(ji)活顆粒和(he)表面改性(xing)劑發生作用，達到將機(ji)械能轉化為(wei)化學能的目的，可通過(guo)強機(ji)械力攪拌、沖擊、研磨等(deng)方(fang)法(fa)實現(xian)。

此法在粉(fen)體(ti)的(de)(de)復合方面(mian)也(ye)做(zuo)出了重要貢獻，可(ke)以借助機(ji)(ji)械外力(li)使粉(fen)體(ti)顆粒(li)表面(mian)包覆上(shang)一(yi)層更細或具有功能性的(de)(de)粉(fen)體(ti)顆粒(li)，上(shang)述表面(mian)包覆改(gai)(gai)性為(wei)化學沉(chen)淀(dian)，而此法為(wei)機(ji)(ji)械化學作用。機(ji)(ji)械力(li)化學改(gai)(gai)性法采用不同(tong)的(de)(de)機(ji)(ji)器以及(ji)改(gai)(gai)性工藝，則粉(fen)體(ti)的(de)(de)改(gai)(gai)性效(xiao)果也(ye)不同(tong)。

7、凝聚共沉法

王芳等以濃縮天(tian)然膠乳為主體材(cai)料(liao)，改性高嶺(ling)土(tu)作為填(tian)料(liao)，通(tong)過凝聚(ju)共沉(chen)法制備改性高嶺(ling)土(tu)/NR復(fu)合材(cai)料(liao)，探索影響材(cai)料(liao)物理機械性能的因素，同時用(yong)掃面電鏡(jing)觀察拉伸(shen)斷(duan)面的形貌，并對其進(jin)行分析。

結果表明，制備的(de)(de)(de)復(fu)合(he)材(cai)料物理性(xing)(xing)能良好，且在(zai)拉伸過程(cheng)中無應力(li)發白現象；乳酸鉀溶液質(zhi)量分數是5%，改性(xing)(xing)溫度為(wei)80℃時所制備的(de)(de)(de)改性(xing)(xing)高(gao)嶺土(tu)(tu)用量為(wei)40phr的(de)(de)(de)情況下(xia)，制得的(de)(de)(de)改性(xing)(xing)高(gao)嶺土(tu)(tu)/NR復(fu)合(he)材(cai)料具有最佳的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能。

8、酸堿處理

酸堿處理(li)也(ye)是一種表面輔助處理(li)方(fang)法，通過酸堿處理(li)可(ke)以改(gai)善(shan)粉體表面（或界面）的(de)吸附(fu)和反應活(huo)性。

霍(huo)智輝等通過甜(tian)菜(cai)(cai)堿(jian)(jian)(jian)改性(xing)高嶺土懸(xuan)浮(fu)液與天然膠乳混合，用(yong)凝聚(ju)共沉(chen)法制備甜(tian)菜(cai)(cai)堿(jian)(jian)(jian)改性(xing)高嶺土/NR復合材料，探討(tao)甜(tian)菜(cai)(cai)堿(jian)(jian)(jian)溶(rong)液的(de)(de)質量(liang)(liang)分數、堿(jian)(jian)(jian)金屬離子種(zhong)類、高嶺土用(yong)量(liang)(liang)等因素對(dui)(dui)復合材料的(de)(de)物(wu)理(li)性(xing)能的(de)(de)影(ying)響。結果表明，高嶺土經甜(tian)菜(cai)(cai)堿(jian)(jian)(jian)改性(xing)后對(dui)(dui)硫(liu)化膠的(de)(de)補強作用(yong)明顯(xian)。硫(liu)化膠拉伸試樣斷面(mian)的(de)(de)掃面(mian)電(dian)鏡(jing)圖上出(chu)現明顯(xian)的(de)(de)絲網形貌(mao)，分析(xi)透射電(dian)鏡(jing)表明甜(tian)菜(cai)(cai)堿(jian)(jian)(jian)改性(xing)高嶺土粒子與天然橡膠基體(ti)之間緊密(mi)結合，界面(mian)比較模糊。

除了上(shang)述方(fang)法外，高嶺土表面改(gai)性(xing)方(fang)法還有表面接枝(zhi)、粒子表面離子交換、等離子體改(gai)性(xing)、輻照改(gai)性(xing)、化學(xue)氣相(xiang)沉積（CVD）和物(wu)理沉積（CVD）等方(fang)法。

參考資料：[1] 李曉(xiao)曉(xiao).高嶺土(tu)濕法改性及應用的(de)研究[D].青島(dao)科技大學,2016.

[2] 石陽陽.表面(mian)改(gai)性高嶺土(tu)的制備及其在聚合(he)物(wu)中的應用研究 [D].安(an)徽大學,2015.

[3] 孫克(ke)新.高嶺土改性及(ji)其在NR中的應用(yong)研究[D].青島科(ke)技大學(xue),2014.