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4.4.1 概述 (3)表面改性工艺与设备 不同种类和不同用途粉体表面改性的工艺流程和工艺条件； 不同种类和不同用途粉体的表面改性配方； 影响表面改性效果的因素； 高性能和专用改性设备的研制开发。 (4)过程控制与产品表征与检测技术 过程温度、浓度、酸度、时间及表面改性剂用量、表面包覆率或包膜厚度等监控技术； 表面改性产品的表征与检测（直接检测和表征）方法及仪器； 控制参数与指标之间的对应关系及过程的智能化控制等。 五、粉体表面的主要物理化学性质 2、表面能 粉体的表面能与粉体的结构、原子之间的键型和结合力、 表面的原子数、表面官能团等有关。 物料粉碎后产生了新的表面，部分机械能转变为新生表面 的表面能。 粉体的表面能与以下两点关系很大： （1）表面改性剂和粉体表面的作用 ； （2）粉体的应用性能。 通常：表面能越高，吸附性越强，越容易团聚，越不易在 高聚物中均匀分散。对无机填料进行有机表面改性实际上就是 降低其表面能，使其不产生团聚。 4.4.2 粉体表面改性方法 举例：纳米TiO2/硅藻土 制备工艺 实验室改性装置 SEM表面形貌 TEM剖面分析 表面改性影响因素 4.4.3 表面改性工艺 表面改性方法和工艺的选择 4.4.4 表面改性设备 高速加热混(捏)合机 SLG连续粉体表面改性机 HYB高速冲击式表面改性机 ?1200型混合机 机械融合改性机 流态化改性机 兼具粉碎或干燥功能的表面改性机 湿式表面改性机 湿式表面改性工艺2（反应罐+压滤机） 表面改性设备的选择 高速加热式混合机是无机粉 体（如无机填料或颜料）表面化 学包覆改性常用的设备之一。 1—回转盖；2—外套；3—折流板；4—叶轮；5—驱动轴；6—排料口；7—排料汽缸；8—夹套 高位式 普通式 高速加热混合机工作效果影响因素有： （1）叶轮的形状对混合效果起关键作用； （2）叶轮最大回转半径和混合室半径之差（即叶轮外缘与 混合室壁间隙）； （3）物料填充率也是影响表面改性效果的一个因素 ，一 般认为填充率为0.5～0.7，对于高位式叶轮，填充率可达到0.9。 高速加热混合机是一种间歇式的批量粉体表面改性设备， 它的处理时间可长可短，很适合中、小批量粉体的表面化学包 覆改性和实验室进行改性剂配方试验研究。 SLG型粉体表面改性机是一 种连续干式粉体表面改性机 。 改性腔中，特殊设计的高速 旋转的转子和定子与粉体物料的 冲击、剪切和摩擦作用产生粉体 表面改性所需的温度。这一温度 可以通过转子转速、粉料通过的 速度或给料速度以及风门的大小 来调节，最高可达到140℃。 同时转子的高速旋转强制粉 体物料松散并形成涡旋二相流， 使表面改性剂能迅速、均匀地与 颗粒表面作用，包覆于颗粒表面 1- 温度计；2-出料门；3-进风口；4-风管；5-主机；6-进料口；7-计量泵；8-喂料机 1-给料装置；2-给药装置；3-SLG型连续粉体表面改性机；4-旋风集料器；5-除尘器 SLG型连续粉体表面改性机工艺配置图 SLG连续粉体表面改性机工艺配置及主要技术参数 工艺由给料装置、给药装置、SLG型连续粉体表面改性机、 旋风集料器、除尘器等组成。 主要技术参数 11.5×2.8×7 2.0~3.0 连续 自摩擦 2700 111 3/600 6.8×1.7×6 0.5~1.0 连续 自摩擦 4500 55.5 3/300 外形尺寸, m 生产能力, t/h 生产方式 加热方式 转速, r/min 电机功率, kW 型号SLG- SLG连续粉体表面改性机应用 ①无机粉体的干法（连续式）表面物理和化学有机包覆改性； ②纳米粉体的分散解聚； ③轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、滑石、氢 氧化镁、氢氧化铝、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等。 主要影响工艺因素 物料的水分含量：原料的水分含量≤1％ ； 改性温度：适中； 给料速度 ：适当。 1－投料口；2－循环回路 ；3－定子；4－夹套； 5－转子；6－翼片；7－排料口；8－排料阀 工作原理：投入机内的物 料在转子、定子等部件的作用下被迅速分散，同时不断受到以冲击力为主的包括颗粒相互间的压缩、摩擦和剪切力等诸多力的作用，在短时间内均匀地完成包覆、成膜或球形化处理。 加工过程是间隙式的，计量给料机与间隙处理