粉体表面改性：干法改性vs湿法改性

粉体表面改性是指用物理、化学、机械等方法对粉体表面进行处理，根据应用的需要有目的地改变粉体表面的物理化学性质或赋予其新的功能，以满足现代新材料、新工艺或新技术发展的需要。

粉体表面改性工艺的选择是影响粉体表面性质的关键因素。粉体表面改性工艺根据改性介质环境可以分为干法表面改性工艺和湿法表面改性工艺两种。

干法表面改性

干法表面改性工艺是指粉体在干态下或干燥后在表面改性设备中进行分散，同时加人配制好的表面改性剂，在一定温度下进行表面改性或复合的工艺。无机粉体的表面有机改性(特别是高聚物或树脂涂敷改性)、机械力化学改性和机械复合改性等方法常常采用这种表面改性工艺。

根据生产方式，干法表面改性工艺可以分为间歇式和连续式两种。

间歇式表面改性

间歇式表面改性工艺是将计量好的无机粉体和配制好的表面改性剂同时加入表面改性设备，在一定温度下进行一定时间的表面改性处理，然后卸出处理好的物料，再加料进行下一批粉体的表面改性。由于粉体物料是批次进行表面改性的，因此，间歇式表面改性工艺的特点是可以在较大范围内灵活地调节表面改性时间。但是由于粉体的表面改性是极少量表面改性剂在大批量粉体表面的吸附和反应过程，为了使表面改性剂较均匀地在粉体物料表面进行包覆，除了改性时间较长以外，常常还要对表面改性剂进行稀释。

连续式表面改性

连续式表面改性工艺是指连续加料和连续添加表面改性剂的工艺。在连续式粉体表面改性工艺中，除了改性主机设备外，还有连续给料装置、改性剂预热、计量给药(添加表面改性剂)、集料和收尘装置。连续式表面改性工艺的特点是:表面改性剂可以不稀释粉体与表面改性剂的分散性较好，粉体表面可以在较短时间内均匀包覆表面改性剂。

在有机表面改性中，干法表面改性工艺常常设置于粉体干法制备(如超细粉碎)工艺之后，大批量连续生产各种表面有机改性粉体，特别是用于塑料、橡胶、胶黏剂等高聚物基复合材料以及油漆、涂料的无机活性填料和颜料。

干法表面改性工艺适用于各种有机表面改性剂，特别是非水溶性的各种表面改性剂。在干法改性工艺中，主要控制参数是改性温度、粉体与表面改性剂的作用或停留时间。干法表面改性工艺中的表面改性剂的分散和表面包覆的均匀性在很大程度上取决于表面改性设备。

湿法表面改性

湿法表面改性工艺是在一定固液比或固含量的浆料中添加配制好的表面改性剂及助剂，在搅拌分散和一定温度条件下对粉体进行表面改性的工艺。无机表面改性方法中的液相化学法，包括化学沉淀、溶胶-凝胶、溶胶、醇盐水解、非均匀形核以及浸渍与异相凝结，特别是广泛应用的沉淀法和浸溃法一般均采用湿法表面改性工艺。表面有机改性和机械力化学改性及无机粉体机械力复合改性在某些情况下也采用湿法工艺。例如，超细轻质碳酸钙和纳米碳酸钙，因为前段粉体制备为湿法碳化，为了避免在干燥后形成硬团聚体，常采用湿法有机改性工艺改性后再进行干燥。

湿法表面沉淀包覆改性工艺、湿法表面有机改性工艺和湿法机械力化学改性工艺是三种不同性质的湿法表面改性工艺。

湿法有机表面改性与相应的干法工艺相比具有表面改性剂分散好、表面包覆均匀等特点，但需要后续脱水(过滤和干燥)作业，适用于各种可水溶或水解或乳化、铵化的有机表面改性剂以及前段为湿法制粉工艺面后段又需要干燥的场合，如轻质碳酸钙和纳米碳酸钙的表面改性一般采用湿法化学包覆工艺，这是因为碳化反应后的碳酸钙浆料即使不进行湿法表面改性处理也要进行过滤和干燥，在过滤和干燥之前进行表面改性，还可防止物料干燥中形成硬团聚，改善其分散性。对于前段为湿法超细粉碎而后需要进行表面改性的情况，如果所选用的表面改性剂可水溶或水解，则可以在超细粉碎工艺后、干燥前设置湿法表面改性工艺。

参数控制

在湿法有机表面改性工艺中，主要控制参数是浆料浓度或液固比、改性温度、改性时间、改性后浆料干燥温度和干燥时间等。由于有机表面改性剂的分解温度一般较低过高的干燥温度和过长的干燥时间将导致表面改性剂的破坏或失效，因此，要根据表面改性剂的物理化学特性，严格控制干燥工艺参数，特别是干燥温度和停留时间。

湿法表面无机沉淀包覆或包膜改性的工艺参数较多，除了浆料浓度、反应温度、反应时间、陈化时间、干燥温度和干燥时间等因素之外，还有浆液的pH值、品型转化剂、表面改性剂(金属盐)的水解条件以及焙烧(晶化)温度、时间和气等。