تعديل سطح كربونات الكالسيوم النانوية

كربونات الكالسيوم النانوية هي نوع جديد من مواد المسحوق الصلبة متناهية الصغر التي تم تطويرها في الثمانينيات ، وحجم جسيماتها يتراوح بين 0.01 و 0.1 ميكرومتر. يرجع ذلك تحديدًا إلى النعومة الفائقة لجزيئات كربونات الكالسيوم النانوية التي أنتجت خصائص لا تحتوي عليها كربونات الكالسيوم العادية ، لذلك يتم استخدام كربونات الكالسيوم النانوية على نطاق واسع في مختلف المجالات.

تتمتع كربونات الكالسيوم النانوية بتاريخ من التطوير يمتد إلى 50 عامًا وتستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات.

نظرًا لأن كربونات الكالسيوم النانوية تتميز بخصائص الطاقة السطحية الكبيرة ، والتشتت المنخفض والسطح المحب للماء ، فهي مشتتة بشكل غير كامل في الوسائط العضوية ، ولا يمكن استخدام كربونات الكالسيوم النانوية بشكل مباشر في الوسائط العضوية.

الغرض من تعديل كربونات الكالسيوم النانوية هو تقليل التماسك بين الجسيمات وتحسين قابليتها للتشتت ؛ تحسين نشاط السطح تحسين التوافق مع المواد الأخرى ؛ تحسين مقاومة الأحماض تحضير كربونات النانو كالسيوم بأشكال بلورية محددة لاستخدامها في الصناعات المختلفة.

عادةً ما تعتمد طرق تعديل كربونات الكالسيوم النانوية تفاعلات التطعيم والاقتران ، أي ربط مجموعات عضوية معينة (مثل مجموعات الكربوكسيل ، إلخ) ، وعوامل الاقتران ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي ، وما إلى ذلك على سطح كربونات الكالسيوم النانوية. تشتمل المعدلات الشائعة الاستخدام على المواد الخافضة للتوتر السطحي والبوليمرات وعوامل الاقتران.

التوتر السطحي

يمتص الفاعل بالسطح كيميائياً أو يتفاعل على سطح جزيئات كربونات الكالسيوم لتشكيل طبقة من البنية المحبة للدهون ، والتي تتوافق بشكل جيد مع المواد المالئة والراتنجات ، وتقلل إلى حد كبير من لزوجة البوليمر. المواد الخافضة للتوتر السطحي شائعة الاستخدام هي الأحماض الدهنية (الأملاح) ، وأحماض الراتنج ، واللجنين ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية / الموجبة.

بوليمر

يقوم البوليمر بتعديل سطح كربونات الكالسيوم النانوية ، والتي يمكنها طلاء سطح كربونات الكالسيوم النانوية لتشكيل طبقة طلاء كاملة وكثيفة ، وتحسين التشتت وزيادة مقاومة الأحماض. تشمل البوليمرات الشائعة الاستخدام حمض الأكريليك والأملاح والبوليمرات.

عامل اقتران

يتفاعل جزء من المجموعات في جزيئات عامل الاقتران مع المجموعات الوظيفية لتكوين روابط كيميائية قوية ، ويمكن أن يخضع الجزء الآخر من المجموعات لتفاعلات كيميائية أو تشابك فيزيائي. بمساعدة الطبقة الأحادية من “الجسور” ، يمكن الجمع بين المعادن والكائنات الحية. يتم الجمع بين المواد المختلفة تمامًا. يتم تصنيف عوامل الربط شائعة الاستخدام إلى سلسلة السليكون العضوي ، وسلسلة التيتانيوم ، وسلسلة الألومنيوم ، وسلسلة الكروم ، وما إلى ذلك وفقًا لعناصرها الأساسية. أكثر عوامل الربط شيوعًا هي عوامل اقتران التيتان والسيلانات العضوية.

طريقة تعديل السطح

• طريقة تعديل التفاعل الكيميائي المحلي

تستخدم طريقة تعديل التفاعل الكيميائي المحلي بشكل أساسي التفاعل الكيميائي بين المجموعات الوظيفية على سطح كربونات الكالسيوم النانوية وعامل المعالجة لتحقيق الغرض من التعديل. تنقسم العملية المحددة إلى نوعين: الطريقة الجافة والطريقة الرطبة.

تتمثل الطريقة الجافة في وضع مسحوق كربونات الكالسيوم النانوي في المعدِّل ، ثم وضع مُعدِّل السطح لمعالجة السطح بعد التشغيل. التعديل الجاف بسيط وسهل ، تغليف مباشر ، سهل النقل ، لكن المسحوق الذي تم الحصول عليه ليس موحدًا ، ومناسب لعوامل التوصيل مثل التيتان.

التعديل الرطب هو إضافة المعدل مباشرة إلى محلول كربونات الكالسيوم النانوي لمعالجة تعديل السطح. تأثير التعديل على التعديل الرطب جيد ، لكن العملية معقدة والنقل غير مريح ، لذا فهي مناسبة للمواد الخافضة للتوتر السطحي القابلة للذوبان في الماء.

• طريقة تعديل الطاقة العالية

طريقة التعديل عالية الطاقة هي طريقة لمعالجة سطح الحشو عن طريق البلازما أو المعالجة الإشعاعية. التكنولوجيا معقدة ومكلفة ومنخفضة القدرة على الإنتاج وتأثير تعديل غير مستقر ، لذلك فهي أقل استخدامًا في الصناعة.

• طريقة ميكانيكية

الطريقة الميكانيكية الكيميائية أكثر فعالية لكربونات الكالسيوم ذات الجسيمات الكبيرة. يمكن أن تزيد من النقاط النشطة والمجموعات النشطة على سطح كربونات الكالسيوم النانوية ، وتعزز تأثير المعدلات السطحية العضوية.

من اتجاه التنمية في السنوات الأخيرة ، قمنا بعمل توقع بسيط لاتجاه السوق من كربونات الكالسيوم النانوية في المستقبل: من الوضع في السنوات القليلة الماضية ، أظهرت كربونات الكالسيوم النانوية اتجاهًا متزايدًا ، وفي المستقبل ، ستكون بمعدل 20٪. استمرار النمو. سيستمر حجم السوق أيضًا في التوسع ، وسيستمر استكشاف الإمكانات الخفية للسوق.

مصدر المقال: شبكة مسحوق الصين