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磷石膏（PG）是磷酸湿法工艺中产生的固体废渣，大量堆存造成环境污染。PG经球磨和煅烧处理得到的无水磷石膏（APG）再经表面疏水改性后可做为高分子材料的填料，在材料中起到增韧、增强作用，提高材料的综合力学性能，成为PG资源化利用的一种有效途径。以APG为主要原料，以活化指数为响应值，通过单因素试验和响应面法对APG疏水改性工艺条件进行优化。结果表明，响应曲面建立的数学模型拟合度较高，NaOH浓度、KH570添加量和反应时间3个因素对活化指数均有显著影响，其中KH570添加量是影响改性效果的主要因素。APG最优疏水改性条件：NaOH浓度2.6 mol/L，KH570添加量3.1 g，反应时间149 min。最优条件下改性APG的活化指数为0.9689，接触角为84.51°。