1、硅灰石改性技术

2、改性硅灰石应用及研究进展

华杰泰选用硅酸铝对硅灰石进行表面包覆无机改性，并用硅烷对无机改性粉体再次包覆后得到一种硅灰石复合改性粉体。将复合改性粉体填充PP和PA6制备了PP和PA6基复合材料。结果表明，硅灰石表面的纳米硅酸铝粒子包覆及硅烷的有机改性可显著改善硅灰石和PP、PA6的结合界面，另外，拉伸强度、弯曲强度和热变形温度均有所提高。

硅灰石在造纸工业中的应用与其他填料存在较大的不同，其并非是像传统填料进行简单的填充，主要是依靠较高的长径比实现硅灰石与植物纤维的交织，形成植物纤维-矿物纤维的网状结构，以替代部分植物的短纤维，能够有效的提高生产纸张的不透明度和印刷适应性、改善均匀度、降低制造成本。不过由于硅灰石的矿纤脆性较大，表面极性基团较少，难以与纤维实现结合，留着率不高，通常需要利用包覆技术，在硅灰石的矿纤颗粒表面上加入适当的电解质、表面活性剂等，促使其界面力发生改变。

华杰泰分析淀粉包覆改性对硅灰石填料颗粒粒度、留着性能、抗剪切性能和纸张强度性能的影响。研究结果表明，硅灰石填料经淀粉包覆改性后，其颗粒粒径增大，粒径分布均一性得到较大改善，留着率显著提高，并具有较强的抗剪切性能。相比于添加未经淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页，添加淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页的强度性能较高，在硅灰石含量为20%时，其抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别提高23.91%、19.96%和21.07%。相比于未改性硅灰石填料，硅灰石填料经淀粉包覆改性后，其对纸页强度性能的负面影响显著降低，纸页强度性能随硅灰石填料含量的增加而下降的趋势明显减缓。在硅灰石含量为20%时，纸页的抗张指数、耐破指数和撕裂指数的下降幅度分别减小了13.86%、11.64%和12.15%。

摩擦材料用硅灰石产品为硅灰石针状粉，较传统应用场景多是用作填料应用于刹车片、离合器等。硅灰石的针状粉是短纤维石棉理想的代用品，一定程度上可以提高摩擦材料的稳定性、减少开裂、提升耐磨和恢复性能等力学性能，但硅灰石纤维也具有短脆、自身柔韧性较差、硬度较大等劣势，虽然能形成较高的摩擦因数，但用量高时会产生摩擦噪声。

江西华杰泰针状硅灰石与石墨（Gr）和Cr₂O₃并用对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明，随着硅灰石含量的增加，PTFE/硅灰石复合材料的磨损率逐渐降低，而摩擦系数呈现出先降低后增加的趋势。磨损机理分析表明：适量硅灰石在摩擦过程中起到了较好的支撑载荷作用，阻止了对偶上微凸体对摩擦表面的嵌入。

硅灰石在涂料中可作为体质颜料和部分白色颜料代替品。此外，根据硅灰石本身的特性，还可以作为涂料改性添加剂，拓展材料的功能性。如硅灰石具有较好的耐腐性，可加大在防腐涂料领域应用。

江西华杰泰采用端基环氧硅烷改性硅灰石，结合基体树脂、防锈颜料及助剂等制备了一种具有高防腐、快固化水性环氧防腐涂料。通过附着力、表面水接触角、耐介质浸泡等表征手段研究了涂层的防腐机理。结果表明，硅烷改性硅灰石的加入促进了填料与树脂的分散相容性，同时提高了涂膜的致密度，从而改善了涂层的耐介质腐蚀性能。

在橡胶工业中，硅灰石粉可以取代部分的钛白粉、白炭黑、陶土、轻钙、立德粉等材料，起到一定的补强效果，并且能提高部分着色剂的遮盖力。

江西华杰泰使用十二胺、Si-69对硅灰石进行表面改性与填充应用试验。结果表明，Si-69以化学吸附的方式作用在硅灰石表面，好的改性条件下，改性硅灰石的活化指数为99.6%，接触角为110.5°；十二胺以氢键吸附的方式作用在硅灰石表面，好的改性条件下，改性硅灰石的活化指数为85.6%，接触角为61.5°；改性硅灰石填充天然橡胶力学性能明显提升，试样拉伸强度、撕裂强度、硬度等明显增强，且改性硅灰石对天然橡胶力学性能的提升效果优于未改性硅灰石。

纤维状硅灰石取代短石棉纤维、玻璃纤维加入水泥、混凝土等建筑材料，可以提高材料的抗冲击性、抗弯折强度、耐磨强度与尺寸稳定性。