本申請涉及復(fù)合材料制備，尤其是涉及一種金屬粉體的表面改性方法及改性金屬粉體。

背景技術(shù)：

1、金屬粉體在粉末冶金、導(dǎo)電膠和導(dǎo)電漿料、電磁屏蔽復(fù)合材料、導(dǎo)熱涂料、金屬漆、新能源等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，金屬粉體在這些領(lǐng)域應(yīng)用時通常需要進行表面改性，在粉體表面包覆一層有機物以形成一定的黏結(jié)性或與有機溶劑、基體形成較好的相容性，否則金屬粉體難以形成具有所需使用性能的制品。

2、傳統(tǒng)工業(yè)上使用的金屬粉體改性方法主要有兩類：

3、1)干法粉體改性，干法粉體改性工藝多針對對粉體形貌要求不高的非金屬礦物粉體，包括高速混合、攪拌、球磨、氣流磨等等，然而，這些工藝應(yīng)用于金屬粉體改性時卻會由于金屬粉體的比重高、硬度高或有延展性、不耐氧化等特點，導(dǎo)致在改性過程中引入雜質(zhì)、金屬粉體變形與氧化、包覆效果不理想等問題出現(xiàn)；

4、2)濕法粉體改性，一般是用改性劑溶液對金屬粉體進行改性處理，該類方法多存在改性效率低、流程長、改性劑利用率低、定量性差、人工操作不穩(wěn)定等問題，不適用于規(guī)?；B續(xù)化生產(chǎn)等問題；比如，相關(guān)技術(shù)cn116206799a公開了一種微米銀包銅粉的表面改性方法，將銀包銅粉與改性劑分別加入到無水乙醇中，攪拌后再使用超聲波分散儀處理1h，最后進行干燥，得到表面改性的銀包銅粉；該方法較為簡單，但是改性劑利用率低，定量性差，不能保證銀包銅粉表面改性的一致性；wo2016166823a1公開了一種針對無機填料的改性方法，其以含極性基團的有機物作為改性劑對無機填料改性，可提高無機填料在有機材料中的相容性，但并未教導(dǎo)該種改性方法適用于金屬粉體，且其教導(dǎo)了公知的偶聯(lián)劑的存在會削弱有機物改性劑與無機填料之間的相互作用，不利于預(yù)期改性效果的獲得。

5、因而，有必要提供一種新的適用于金屬粉體改性的改性方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了抑制改性過程對金屬粉體的氧化影響、提高金屬粉體的球形度，本發(fā)明提供一種金屬粉體的表面改性方法及改性金屬粉體。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種金屬粉體的表面改性方法，具體采用如下技術(shù)方案。

3、一種金屬粉體的表面改性方法，包括如下步驟：

4、s1、將金屬粉體加入到偶聯(lián)劑溶液中，分散均勻，得預(yù)分散液；

5、相對于偶聯(lián)劑溶液體積，金屬粉體的投入量為0.5g/ml；所述偶聯(lián)劑溶液由硅烷偶聯(lián)劑溶于水配制而成，其中硅烷偶聯(lián)劑濃度為15-25g/l；

6、s2、向步驟s1所得預(yù)分散液中加入改性劑溶液，分散均勻，得反應(yīng)溶液；

7、步驟s2加入的改性劑溶液與步驟s1偶聯(lián)劑溶液的體積比為(1-3):3；

8、所述改性劑溶液由改性劑、分散劑溶于溶劑配制而成，其中改性劑濃度為15-25g/l、分散劑的濃度2-8g/l；

9、所述改性劑選自(1)氨基硅油、(2)二亞芐基山梨糖醇及(3)通式x-r-y所示化合物中的一種或多種，其中x、y獨立地表示氫原子、-sh、-cooh或-nh2，且x、y不同時表示氫原子，r獨立地表示c6-c18烴基或c6-c10取代/未取代的芳基；

10、s3、將步驟s2所得反應(yīng)溶液升溫至40-80℃，350-500rpm轉(zhuǎn)速攪拌條件下保溫反應(yīng)2-4h，降至室溫，分離金屬粉體，烘干，得表面改性的金屬粉體。

11、進一步地，步驟s1，偶聯(lián)劑溶液中硅烷偶聯(lián)劑濃度為20g/l；步驟s2，改性劑溶液中改性劑濃度為20g/l、分散劑的濃度5g/l，加入的改性劑溶液與步驟s1偶聯(lián)劑溶液的體積比為2:3。

12、進一步地，所述分散劑選自明膠、聚乙烯吡咯烷酮、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中一種或多種。

13、進一步地，所述溶劑為水、無水乙醇或乙醇水溶液。

14、進一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-異氰酸丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。

15、進一步地，所述金屬粉體為銀粉、銅粉或銀包銅粉。

16、進一步地，步驟s1，將金屬粉體加入到偶聯(lián)劑溶液中后，以500-600rpm轉(zhuǎn)速攪拌30min分散均勻，得預(yù)分散液。

17、進一步地，步驟s2，向預(yù)分散液加入改性劑溶液后，超聲分散1h，超聲功率為35w/l，超聲頻率為40khz-100khz，得反應(yīng)溶液。

18、進一步地，步驟s3，分離金屬粉體后，于60℃-80℃烘干12h，得表面改性的金屬粉體。

19、第二方面，本發(fā)明提供一種改性金屬粉體，其經(jīng)前述金屬粉體的表面改性方法改性制得。

技術(shù)特征：

1.一種金屬粉體的表面改性方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：步驟s1，偶聯(lián)劑溶液中硅烷偶聯(lián)劑濃度為20g/l；步驟s2，改性劑溶液中改性劑濃度為20g/l、分散劑的濃度5g/l，加入的改性劑溶液與步驟s1偶聯(lián)劑溶液的體積比為2:3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：所述分散劑選自明膠、聚乙烯吡咯烷酮、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：所述溶劑為水、無水乙醇或乙醇水溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：所述硅烷偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-異氰酸丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：所述金屬粉體為銀粉、銅粉或銀包銅粉。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：步驟s1，將金屬粉體加入到偶聯(lián)劑溶液中后，以500-600rpm轉(zhuǎn)速攪拌30min分散均勻，得預(yù)分散液。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：步驟s2，向預(yù)分散液加入改性劑溶液后，超聲分散1h，超聲功率為35w/l，超聲頻率為40khz-100khz，得反應(yīng)溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的金屬粉體的表面改性方法，其特征在于：步驟s3，分離金屬粉體后，于60℃-80℃烘干12h，得表面改性的金屬粉體。

10.一種改性金屬粉體，經(jīng)由權(quán)利要求1-9任一項所述金屬粉體的表面改性方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種金屬粉體的表面改性方法及改性金屬粉體。一種金屬粉體的表面改性方法，先將金屬粉體加入到偶聯(lián)劑溶液中，分散均勻；然后，加入改性劑溶液，分散均勻；最后，升溫至40?80℃，以350?500rpm轉(zhuǎn)速攪拌條件下保溫反應(yīng)2?4h，降至室溫，分離金屬粉體，烘干，得表面改性的金屬粉體。其中，改性劑選自氨基硅油、二亞芐基山梨糖醇及通式X?R?Y所示化合物中的一種或多種，X、Y獨立地表示氫原子、?SH、?COOH或?NH<subgt;2</subgt;，且X、Y不同時表示氫原子，R獨立地表示C6?C18烴基或C6?C10取代/未取代的芳基。該種改性方法適用于各類金屬粉體，改性均一性好，改性后粉體的球形度顯著提高，具有更佳的流動性。本發(fā)明相應(yīng)提供一種經(jīng)前述方法改性得到的改性金屬粉體。

技術(shù)研發(fā)人員：吳鑫,王露云,徐巖,劉成,孫光輝
受保護的技術(shù)使用者：蘇州星翰新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9