خمسة أنواع شائعة من طرق التعديل لطين الكاولين

في عملية تطبيق الكاولين، يعد التعديل طريقة معالجة عميقة مهمة. وهو يعتمد على المجموعات النشطة للكاولين (بما في ذلك مجموعات كحول الألومنيوم، والمجموعات الوظيفية للسيلانول، وما إلى ذلك) ويغير خصائص عملية الكاولين من خلال الطرق الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية. لتلبية متطلبات تطبيقه في الإنتاج في مختلف المجالات والصناعات.

1. التعديل الحراري

يؤدي التعديل الحراري بشكل رئيسي إلى إزالة جزء أو كل -OH من سطح الكاولين من خلال التكليس بدرجة حرارة عالية، وبالتالي تغيير خصائص سطح الكاولين وجعله يتمتع ببياض أعلى وعزل أفضل واستقرار حراري. يمكن أن يؤدي تطبيقه كحشو للطلاءات والمطاط والبلاستيك والدهانات إلى تحسين أداء المنتجات المقابلة.

2. التعديل الحمضي القاعدي

تعديل الحمض يعني أنه أثناء عملية تكليس الكاولين، تختلف البيئة الكيميائية لـ Al في عملية تغيير الطور، مما يجعل Al الموجود فيها تفاعلًا حمضيًا. التعديل القلوي يعني أنه أثناء عملية تكليس الكاولين، تختلف البيئة الكيميائية لـ Si أثناء عملية تغيير الطور. يتم تكليس SiO2 الموجود في الكاولين عند درجة حرارة عالية لتنشيطه، بحيث يتفاعل السيليكون المنشط الموجود في الكاولين مع المواد القلوية لتحقيق غرض التعديل.

بعد التعديل الحمضي القاعدي، يزداد حجم مسام الكاولين، ويكون توزيع المسام أكثر تركيزًا، وتزداد مساحة السطح المحددة بشكل كبير. إن استخدام الكاولين المعدل بقاعدة حمضية كحشو يمكن أن يحسن أداء إحكام الهواء للمواد المركبة.

3. تعديل السطح

يشير تعديل السطح إلى عملية طلاء بعض المواد العضوية أو غير العضوية على سطح جزيئات الكاولين من خلال الامتزاز الفيزيائي أو الكيميائي، وبالتالي تعديل الكاولين. وهي حاليًا أهم طريقة لتعديل الكاولين. تشتمل معدّلات السطح الشائعة الاستخدام بشكل أساسي على عوامل اقتران السيلان والسيليكون (الزيت) أو راتنج السيليكون والمواد الخافضة للتوتر السطحي والأحماض العضوية.

يعد عامل اقتران السيلان هو معدل السطح الأكثر استخدامًا وفعالية لحشو الكاولين. عملية العلاج بسيطة نسبيا. بشكل عام، يتم إضافة مسحوق الكاولين وعامل اقتران السيلاني المحضر إلى آلة التعديل لمعالجة طلاء السطح. يمكن تنفيذ العملية بشكل مستمر أو على دفعات.

بعد تعديل السطح، يتمتع الكاولين بقدرة جيدة على مقاومة الماء وحب الدهون، وتشتت أفضل في مصفوفة البوليمر، ومن غير المرجح أن يتكتل، وله توافق أفضل مع البوليمر. يتم استخدام الكاولين المطلي بالسطح كحشو لملء البلاستيك والمطاط والبوليمرات الأخرى من أجل تحسين الخواص الميكانيكية وخصائص حاجز الغاز للمواد البلاستيكية ومركبات المطاط.

4. تعديل الإقحام

نظرًا لبنيته الخاصة، يحتوي الكاولين على روابط هيدروجينية بين الطبقات وروابط تساهمية قوية داخل الطبقات، وجانبي الطبقات هما على التوالي الطبقة الذرية لرباعي السطوح السيليكون والأكسجين وطبقة الهيدروكسيل ثماني السطوح الألومنيوم والأكسجين، لذلك لا يوجد سوى عدد قليل منها القطبية للغاية. يمكن فقط إدخال المواد ذات الوزن الجزيئي الصغير في طبقات الكاولين، مثل DMSO، والفورماميد (FA)، وخلات البوتاسيوم، والهيدرازين، وما إلى ذلك. وتتطلب الجزيئات العضوية الكبيرة الأخرى إقحامين أو أكثر للدخول إلى طبقات الكاولين. علاوة على ذلك، يجب إدخال الأخير في طبقة الكاولين عن طريق إزاحة المادة الأولية أو احتجازها.

تقنية تعديل الإقحام هي تقنية تعديل سطح الكاولين والتي تستخدم على نطاق واسع في تحضير الكاولين النانوي. بعد الإقحام، تزداد المسافة بين طبقات الكاولين. بعد الإقحام والتقشير، يكون حجم جسيمات الكاولين أصغر وتكون مساحة السطح المحددة أكبر. يعد استخدام الكاولين الذي يتم إقحامه أولاً ثم تقشيره كمواد حشو لتحسين ضيق الهواء للمواد المركبة حاليًا طريقة مهمة لتحسين ضيق الهواء للمواد المركبة.

5. التعديل الميكانيكي الكيميائي

تستخدم طريقة التعديل الميكانيكي الكيميائي بشكل أساسي الطاقة الميكانيكية لتنشيط الجسيمات ومعدلات السطح لتحقيق غرض تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كيميائية. يمكن تحقيق ذلك من خلال التحريك الميكانيكي القوي، التأثير، الطحن، وما إلى ذلك، أو بمساعدة القوة الميكانيكية الخارجية. يتم تغليف سطح جزيئات المسحوق بطبقة من جزيئات المسحوق الدقيقة أو الوظيفية. تستخدم طريقة التعديل الكيميائي الميكانيكي آلات وعمليات تعديل مختلفة، وبالتالي فإن تأثيرات تعديل المسحوق مختلفة أيضًا.