刘平：大家好， 我是矿材网的刘平。今天有幸在广州见到东莞粉匠高分子科技有限公司的技术总监刘能弓刘总。刘总有十五年的粉体生产、粉体改性、助剂研发、生产经验，可以说是助剂行业的专家。因为助剂对粉体生产加工起到很大的作用，但是大家对它不一定了解，所以今天请刘总给我们讲一讲。那么刘总我首先问你一下，什么是助剂？

刘总：行家算不上，以我对粉体和助剂认识做一点介绍，希望起到抛砖引玉的作用。刚刚您讲助剂是什么？它广义来讲就是改善生产过程，提高产品的产量和质量，或者赋予产品某种特定的性能和应用所产生辅助的化学品，所以又叫添加剂，这是比较广义的概念。

具体到粉体来讲，我还是引用国标GB/T 29526-2013，这里面有一个通用粉体加工技术专门术语,因为是粉体处理，拿这个来讲解更符合碳酸钙粉体现状。它有术语第一个叫做表面处理，表面处理它的定义是：颗粒整形、表面改性、表面包覆(这里讲是无机包覆)等过程的总称，这个是表面处理。表面处理它包含有颗粒整形，表面改性，表面包覆。所以表面改性的定义是：借助表面改性剂，在颗粒表面的吸附反应、包覆或者包膜，改变颗粒表面性质的过程，叫做表面改性。

所以讲到表面改性要说明一下，传统对表面改性的认识，是对粉体作亲油疏水的处理，但对粉体作亲水的处理也叫改性。比如滑石粉，它是亲油性的，把它改成亲水性，现在提倡水性涂料，改善它的亲水性，使它在水体系里面应用效果更好，所以这个也叫改性。所以从这个角度讲，表面改性可以认为是调整颗粒表面的亲油亲水平衡值的一个过程。接下来有个叫做表面改性剂的术语，这个术语的定义是：对颗粒表面进行改性的物质叫表面改性剂。再下来还有一个广泛使用的分散剂，分散剂的定义是：定向吸附在被处理颗粒表面，阻止其相互团聚，并在一定的时间内保持颗粒稳定性的助剂。等下我就分散剂几个特性展开来讲，第一是定向吸附；第二是阻止相互聚集；第三是在一定时间内颗粒稳定。就围绕着这几个重点的特性来展开讲，这个界定是很有科学性的。

刘平：刚才您讲了助剂的大的定义，还有粉体里头的定义。那么您觉得助剂有哪些类型？尤其是碳酸钙等粉体加工厂家怎么选择助剂？您再详细讲讲。

刘总：讲到助剂我们要回到本源，就是表面改性有什么目的？我们就针对重质碳酸钙来讲，我觉得重质碳酸钙进行有机表面改性的目的，它的目的：第一个是提高相溶性，第二个是降低吸油量，第三个是提高分散性，第四个是增加功能性。我们先从目的讲起，这四个目要去实现是有难易之分的。

首先第一个是提高相溶性。重质碳酸钙是无机粉体，极性很大。它作为填料填充在下游的树脂体系中，而树脂一般是非极性的，当然树脂还分非极性树脂、中低级性树脂、极性树脂。这里即使是极性树脂，它的极性也远低于钙粉的极性。根据相似相溶原理，钙粉就比较难以与树脂相溶。我们要降低他的极性，使他跟树脂比较好相溶。所以通过用表面改性剂调整其表面能、表面张力、溶度参数等表面性质，使它能被树脂或者树脂类的溶剂润湿，最好是快速的润湿。提高相溶性，这里要说明一下，超细粉体最关键的一个应用指标是分散性和分散后的稳定性，不稳定的话，它慢慢会团聚。然而分散性的前提是什么？是粉体能被树脂或者溶剂润湿，有润湿它才有分散。在特定温度和搅拌条件下面，越快润湿越容易分散。提高相溶性这项指标可以通过测定粉体颗粒的表面张力、对应介质的润湿角来进行表征，来看它到底润湿的程度或者润湿的速度快慢，这是第一个提高相溶性。

第二个目的是降低吸油量。讲到吸油量，在这里建议测定吸油量的介质最好以我们下游应用体系树脂极性相近的介质来测定会比较准确。例如用非极性的树脂用白矿油来测，强极性树脂测定的介质可以用水，现在比较多的一般用DOP、亚麻仁油或者蓖麻油，这个其实都可以变更。 还有另外一个表征，测定钙粉在相应极性介质的溶剂中，它特定固含量的糊粘度，也能表征改性的效果。还有就是表面改性剂种类、添加量、处理工艺，会直接影响吸油量的大小。但是要强调:吸油量并不是越低越好，因为通过加大量低分子的表面改性剂去降低粉体的吸油量，意味着复合材料的力学性能肯定要降低，所以他降低吸油量也有个度，不是越低越好，如果你降得太低，树脂用的太少强度就不行，本身低分子的助剂都是降低力学性能的，这是第二个降低吸油值。

第三个是提高分散性。相溶性和吸油量都做好了，并没有代表它的应用效果就做得很好，所以分散性这个指标更重要。前面讲到分散性包括容易分散性和分散后的稳定性两层含义。现在解决这个问题比较好的就是超分散剂，现在国际助剂巨头德国毕克集团的超分散剂，就选择与钙粉颗粒表面能强力吸附的，单点吸附也好多点吸附也好的锚固基团，来解决它吸附钙粉颗粒表面的牢固问题，当然越牢固越好。它的溶剂化链就是按照应用体系来分，它分为非极性的聚烯烃类，中低级性的聚酯和聚丙烯酸酯类，还有强极性的聚醚类。并严格按照要求控制它的分子量，由此来解决刚才讲的易分散、相溶和分散稳定性的问题。分散度这项指标可以使用分光光度仪或者透光仪来测定粉体在相应极性介质中的分散体系数据来进行表征。这个是分散性指标。

然后第四个是增加功能性。第三个问题解决好以后，它增加的功能性就能正相关的呈现。比如力学性能的提高，像现在比较高要求的透气膜用粉透气量的提高、油墨用粉的透明度提高等，所以这个功能性就能体现出来。另外某些特定的性能或者功能，它也能通过表面改性剂来实现，比如涂料的触变性、防锈性。现在据说还出了增加粉体白度的助剂，像广西贺州学院研发的增白剂，据说白度能增加2-3个百分点，这个我还没有试过。

刚才回答了粉体如何选择加工助剂，我们要达到哪个目的，就相应的去选择哪一类助剂。就像刚才讲要达到最好的效果，它一个要吸附牢固；第二个跟下游的相溶性要好，相溶性要好的话，你就要判断这个助剂的极性，来选择跟下游体系相匹配的助剂，从原理上是这样选择。

刘平：就是我要解决什么样的问题，选择什么样的助剂。

刘总：助剂很多它不是通用的，很多国际巨头助剂有成百上千种，它为什么不用一种去解决呢？其中就是根据极性的分类来配套。要实现一个功能就有一个助剂，而不是通用。通常按照树脂的极性来分类，这样它的种类就非常多。我们就是按照上述四个目的和原理来研发分散剂的。我们重点在做的是能在研磨粉碎粉体的同时就完成表面改性的助剂，就是所谓的同步进行。

刘平：粉匠高分子的优势就在于在研磨过程中加入对粉体进行改性的助剂，功能有哪些？

刘总：第一个就是提高相溶性，降低吸油量，第二就是提高分散性，增加功能性。我们对于不同的应用都有一些比较好的产品，因为我们根据不同的研磨设备，研磨粉碎的原理，研磨的温度，还有研磨的时间，这几个直接就影响表面改性的效果。又结合下游用户的应用体系，比如树脂的极性，这个我们做了很多工作，也取得了一点成绩。总之就是开发出适合在不同的粉体上面应用的一些助剂。

刘平：对碳酸钙粉体这块是非常实用的，我也建议碳酸钙粉体厂家要选择助剂多请教刘总，共同学习。那您作为助剂行业的行家，您认为未来助剂会向什么方向发展？

刘总:行家不敢当，个人认为助剂第一个就是提高它的性价比，比如刚才讲用的好的超分散剂，现在都很贵，国内怎样通过技术创新把它的成本降下来，现在中山大学做了一些工作，这是第一个；第二个就是往适用性上面研发针对不同极性的树脂匹配的助剂，针对性能够强一点，更有针对性；第三个就是有些助剂我们使用起来，特别在研磨粉碎的同时来做粉体改性，有时候不是很方便，所以在使用方便性上可以做改进，让大家用的更方便更环保。我个人认为助剂未来会向这些方向去发展。

刘平：今天非常感谢刘总能给我们把助剂的定义作用、分类、功能，如何选择助剂以及助其未来的发展方向讲得很清晰。以后我们有什么助剂方面的问题还会请教您，也欢迎大家向刘总多探讨，学习。感谢感谢！