¿Cuáles son las ventajas del sulfato de bario precipitado en la aplicación de recubrimientos?
El sulfato de bario precipitado es un agente de refuerzo en la industria de los recubrimientos y es muy popular entre los consumidores. Puede mejorar la resistencia al agua, la resistencia al calor, la resistencia al desgaste y la resistencia al impacto de los recubrimientos. Es un estabilizador de luz inorgánico blanco económico y eficaz que puede prevenir la pintura. envejecimiento de la superficie y también se puede utilizar como agente de refuerzo en recubrimientos. Debido a que tiene altas propiedades de relleno y baja absorción de aceite, reduce significativamente el costo de varios recubrimientos a base de aceite, recubrimientos a base de agua, etc.
El sulfato de bario precipitado también se puede utilizar para reemplazar el dióxido de titanio. En comparación con el dióxido de titanio, su poder cubriente no se reduce y aumenta la blancura y el brillo del recubrimiento. El sulfato de bario precipitado es un material ecológico debido a su fuerte poliuretano químico. buena estabilidad, resistencia a ácidos y álcalis, insoluble en agua, etanol, disolventes orgánicos, dureza moderada, alta blancura, alto brillo y absorción de rayos X nocivos.
El recubrimiento producido por sulfato de bario precipitado no solo aumenta el contenido sólido del recubrimiento, sino que también reduce la cantidad de solvente utilizado. Incluso en una concentración más alta, tiene un brillo extremadamente alto en la producción y fabricación, no solo ahorra materias primas. , pero también mejora en gran medida la eficiencia de la producción y genera ganancias corporativas.
Tiene las siguientes ventajas en aplicaciones de recubrimiento:
1. Rendimiento de alto costo
El sulfato de bario precipitado tiene una reflectividad extremadamente alta en un amplio espectro, por lo que parece un polvo blanco y tiene un color neutro. Esto puede mantener el brillo y el tono originales del pigmento. La mayoría de los pigmentos son propensos a formar aglomerados, lo que debilitará la coloración. poder del pigmento, ya sea pasta de color a base de agua, pasta de color solvente o pasta de color universal, el uso de sulfato de bario precipitado reducirá de manera significativa y efectiva el problema de floculación en la preparación de varios pigmentos, aumentará el impedimento estérico o la repulsión de carga. estabilizar el pigmento y mejorar su rentabilidad. También puede reducir eficazmente el uso de varios pigmentos y desempeñar un papel en la sustitución de pigmentos, incluido el dióxido de titanio, los pigmentos de color y el negro de carbón.
2. Se puede utilizar para ajustar el brillo.
El sulfato de bario precipitado tiene una excelente dispersabilidad, por lo que la pintura con sulfato de bario precipitado tiene propiedades reológicas y de brillo extremadamente altas incluso en concentraciones más altas.
3. Puede reducir el contenido de disolventes
El sulfato de bario precipitado tiene una baja absorción de aceite, lo que puede aumentar efectivamente el contenido sólido de la pasta de color y reducir la cantidad de solvente. Casi no tiene efecto sobre la viscosidad y reduce los COV.
4. Puede acortar el tiempo de molienda
El uso de sulfato de bario precipitado en la preparación de recubrimientos puede reducir eficazmente el problema de la floculación en la preparación de diversos pigmentos, no solo ahorra materias primas, sino que también acorta eficazmente el tiempo de molienda y dispersión.
5. Muy buena resistencia a la intemperie/resistencia química
El sulfato de bario precipitado tiene una fuerte capacidad de reflexión de la luz en el rango de longitud de onda ultravioleta y puede cooperar con el TiO2 para tener buena resistencia al sol y a la intemperie.
6. Mejorar las propiedades mecánicas
El recubrimiento con sulfato de bario precipitado agregado tiene una mejor adhesión entre capas y dureza de la película.
Tratamiento de superficies de fibra de carbono: mejora del rendimiento de los materiales compuestos
La fibra de carbono se transforma a partir de fibra orgánica mediante una serie de procesos de tratamiento térmico. Su contenido de carbono supera el 90%. Es una fibra inorgánica de alto rendimiento y un nuevo material con excelentes propiedades mecánicas. La fibra de carbono no solo hereda las propiedades inherentes de los materiales de carbono, sino que también combina la flexibilidad y procesabilidad de las fibras textiles. Se considera una nueva generación de fibra de refuerzo y se utiliza en muchos campos de alta tecnología.
Como refuerzo, aunque tiene una serie de excelentes características de rendimiento, también viene acompañado de algunos desafíos que deben afrontarse. Debido a la estructura similar al grafito, su superficie es químicamente inerte y es difícil que la resina se infiltre y reaccione químicamente. Es difícil que la superficie se combine con la resina, lo que a su vez afecta la resistencia del material compuesto. Por lo tanto, es necesario tratar la superficie de la fibra de carbono, eliminar las impurezas de la superficie de la fibra de carbono, grabar ranuras en la superficie de la fibra de carbono o formar microporos para aumentar el área de superficie, cambiar las propiedades de la superficie de la fibra de carbono, aumentar los grupos funcionales polares y la activación de la superficie en la superficie de la fibra de carbono, y luego es más fácil infiltrarse y reaccionar químicamente, de modo que la interfaz del material compuesto esté más estrechamente conectada y se aumente la resistencia.
Existen muchos métodos para el tratamiento de la superficie de la fibra de carbono, que incluyen principalmente la oxidación en fase gaseosa, la oxidación en fase líquida, la oxidación electroquímica, el tratamiento de recubrimiento con agente de acoplamiento, el tratamiento con plasma, la tecnología de modificación de injertos, etc. Entre ellos, la oxidación en fase gaseosa es actualmente el método más utilizado, y la oxidación electroquímica es actualmente la única tecnología que se puede operar en línea de forma continua durante la preparación de la fibra de carbono, y se mejora el rendimiento general de los compuestos a base de resina reforzada con fibra de carbono tratados con oxidación electroquímica.
(1) Método de oxidación en fase gaseosa
Los métodos de oxidación en fase gaseosa incluyen la oxidación con aire, la oxidación con ozono, etc.
El método de oxidación con aire es un método que consiste en colocar la fibra de carbono en el aire con una humedad relativa determinada para un tratamiento a alta temperatura con el fin de oxidar la superficie de la fibra de carbono a alta temperatura. Después de la oxidación, los elementos no carbonados en la superficie de la fibra de carbono aumentan, lo que es beneficioso para mejorar la humectabilidad de la fibra y la unión de la resina.
(2) Método de oxidación en fase líquida
El método de oxidación en fase líquida consiste en utilizar ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico concentrado, peróxido de hidrógeno y otros oxidantes para poner en contacto la fibra de carbono durante un tiempo prolongado para formar grupos carboxilo, hidroxilo y otros grupos en la superficie de la fibra para mejorar la unión con la resina.
(3) Método de oxidación electroquímica
La oxidación electroquímica es un método para tratar la superficie de la fibra de carbono utilizando las propiedades conductoras de la fibra de carbono como ánodo y grafito, placa de cobre o placa de níquel como cátodo bajo la acción de un campo eléctrico de CC y utilizando diferentes soluciones de ácido, álcali y sal como electrolito. El efecto del tratamiento de oxidación electroquímica de la superficie es un proceso compuesto de grabado por oxidación capa por capa y cambios de grupos funcionales.
(4) Método de tratamiento de recubrimiento con agente de acoplamiento
El agente de acoplamiento tiene un grupo funcional doble en su estructura química, lo que le permite reaccionar químicamente con la superficie de la fibra y la resina. Algunos de los grupos funcionales pueden formar enlaces químicos con la superficie de la fibra, mientras que los otros grupos funcionales pueden reaccionar químicamente con la resina. A través de esta acción de mediación química, el agente de acoplamiento puede conectar firmemente la resina y la superficie de la fibra, mejorando así el rendimiento general del material. Al utilizar un agente de acoplamiento, no solo se puede mejorar la resistencia y la durabilidad del material, sino que también se puede aumentar su adhesión y resistencia a la corrosión química.
(5) Método de tratamiento con plasma
La tecnología de plasma utiliza principalmente descarga, vibración electromagnética de alta frecuencia, ondas de choque y radiación de alta energía para generar plasma en condiciones de gas inerte o gas que contiene oxígeno para tratar la superficie del material.
(6) Tecnología de modificación por injerto
Al injertar las nanopirámides hexagonales de carburo de silicio, se puede mejorar significativamente la adhesión interfacial entre la fibra de carbono y la resina, lo que no solo mejora las propiedades mecánicas de los materiales compuestos de fibra de carbono, sino que también mejora su rendimiento de fricción. Esta tecnología se ha aplicado a la fabricación de discos de freno.
Al seleccionar un método de tratamiento de superficie adecuado, se pueden mejorar las propiedades de la superficie de la fibra de carbono y se puede mejorar su unión con el material de la matriz, mejorando así el rendimiento general del material compuesto.
Tendencia de desarrollo de micropolvo de diamante
El diamante, comúnmente conocido como "broca de diamante", es un mineral compuesto de carbono. Es un alótropo del grafito con una fórmula química de C. También es la forma original del diamante común. El diamante es la sustancia más dura que existe de forma natural en la naturaleza.
Clasificación del micropolvo de diamante
El micropolvo de diamante se refiere a los cristales individuales de diamante que se trituran, moldean, purifican y clasifican para formar polvo de diamante micrométrico y submicrónico. Según la fuente de las materias primas, se puede dividir en micropolvo de diamante natural y micropolvo de diamante artificial.
Clasificación del micropolvo de diamante
El micropolvo de diamante monocristalino se produce mediante abrasivos monocristalinos de diamante artificial, que se trituran y moldean, y se producen mediante métodos de proceso especiales de materiales superduros.
La estructura del diamante policristalino está compuesta por numerosas partículas diminutas a escala nanométrica unidas por enlaces insaturados, que es muy similar al diamante negro natural (diamante policristalino natural con negro o gris oscuro como color principal).
El papel de los diferentes tipos de polvo de diamante
El polvo de diamante tradicional se puede dividir en dos categorías: polvo de diamante policristalino y polvo de diamante monocristalino. Con el desarrollo de la nanotecnología, el polvo de diamante nano se ha utilizado y se le ha prestado cada vez más atención.
Polvo de diamante policristalino
El polvo de diamante policristalino se fabrica a partir de grafito mediante un método de explosión direccional único. La onda de choque de la explosión direccional de explosivos de alto poder explosivo acelera las escamas de metal que vuelan y golpea las escamas de grafito, lo que hace que el grafito se convierta en diamante policristalino. El polvo de diamante policristalino se caracteriza por su fragilidad. La forma de sus partículas es un bloque cuasi circular irregular y la superficie es rugosa y desigual.
Función: Se utiliza principalmente en el procesamiento ultrafino/de cristales ópticos de chips, pulido ultrafino de obleas de silicio grandes, modificación de superficies y otros campos. El polvo de diamante policristalino esférico tiene un aspecto gris-negro y un brillo ligeramente metálico.
Polvo de diamante monocristalino
El polvo de diamante monocristalino se produce mediante el método de presión estática de un abrasivo monocristalino de diamante artificial, que se tritura y se moldea mediante métodos de proceso especiales de materiales superduros. Sus partículas conservan las características monocristalinas del diamante monocristalino, y su forma cristalina es un hexaedro regular y completo, con alta resistencia, tenacidad y buena estabilidad térmica, y fuerte resistencia al impacto.
Función: Adecuado para la fabricación de productos de galvanoplastia, muelas abrasivas, ruedas de pulido y para pulir, grabar, vidrio automotriz, muebles de alta gama, cerámica, carburo cementado, materiales magnéticos, etc. de piedra de alta calidad. Es una materia prima ideal para moler y pulir materiales de alta dureza como carburo cementado, cerámica, piedras preciosas, vidrio óptico, etc.
Polvo de nanodiamante
Cuando el tamaño de grano es inferior a 100 nm, se denomina nanodiamante. No solo tiene las excelentes propiedades del diamante, sino que también tiene las propiedades únicas de los nanomateriales, como el efecto de tamaño pequeño, el efecto de superficie, el efecto cuántico, etc. Por lo tanto, tiene las características duales de los nanomateriales y los diamantes y tiene una gama más amplia de usos.
Función:
(1) Aplicación de pulido y esmerilado fino. El nanodiamante tiene las características tanto de los materiales superduros como de los nanomateriales. Se puede utilizar en la producción de pulido de piezas de precisión y para el procesamiento ultrafino de cuarzo, vidrio óptico, semiconductores, aleaciones y superficies metálicas. El valor de rugosidad superficial Ra puede alcanzar los 2-8 nm.
(2) Aplicación en el campo médico. El nanodiamante se puede utilizar como portador biológico en la investigación médica y también se puede utilizar en recubrimientos resistentes al desgaste en las superficies de huesos y articulaciones artificiales para prolongar la vida útil de los huesos y articulaciones artificiales.
(3) Aplicación de materiales de embalaje de alta conductividad térmica. Se espera que el material compuesto preparado mediante la adición de nanodiamantes a una matriz de alta conductividad térmica de metal se convierta en un nuevo tipo de material de empaquetado electrónico con un coeficiente de expansión térmica bajo y una alta conductividad térmica.
El micropolvo de diamante tiene una amplia gama de usos, como herramientas de corte, alambres de diamante, pastas de pulido/fluidos abrasivos, etc. Los diferentes escenarios de aplicación tienen diferentes requisitos para el micropolvo de diamante, y el desarrollo especializado es propicio para el desarrollo del micropolvo de diamante. Sin lugar a dudas, el micropolvo de diamante es un abrasivo indispensable para el desarrollo de productos de alta precisión y vanguardia, y sus perspectivas de aplicación son amplias y sus campos de aplicación también se están expandiendo.
Además de quemar cemento, ¿qué otras aplicaciones de alto nivel tiene la piedra caliza?
La piedra caliza es la principal materia prima para la producción de cemento. Se consumen entre 1,4 y 1,5 toneladas de piedra caliza para producir 1 tonelada de clínker de cemento.
Entonces, además de producir cemento, ¿qué otras aplicaciones de alta gama tiene la piedra caliza?
1. Producción de óxido de calcio
El óxido de calcio se obtiene mediante la calcinación a alta temperatura de la piedra caliza, comúnmente conocida como cal viva, en polvo blanco. Según la apariencia del producto, el óxido de calcio se puede dividir en óxido de calcio en bloque y óxido de calcio en polvo; según el diferente contenido de calcio y magnesio, el óxido de calcio se puede dividir en óxido de calcio de grado industrial, óxido de calcio de grado alimenticio, etc. El óxido de calcio de grado industrial se divide en cuatro categorías: los productos de clase I son para síntesis química; los productos de clase II son para carburo de calcio; los productos de clase III son para plásticos y caucho; los productos de clase IV son para desulfuración de gases de combustión y otros usos.
El óxido de calcio es un material auxiliar importante y materia prima básica para el acero y los plásticos. El óxido de calcio tiene enormes perspectivas de mercado en los campos de protección del medio ambiente, como el tratamiento de aguas residuales industriales, la incineración de basura y la desulfuración de gases de combustión. Como óxido alcalino rentable, el óxido de calcio también se utiliza ampliamente en carreteras, ferrocarriles de alta velocidad, construcción, industria (metales no ferrosos, fabricación de papel, fabricación de azúcar, carbonato de sodio, alimentos, medicamentos, materiales de construcción), agricultura y otros campos, y es una materia prima básica importante.
2. Producción de hidróxido de calcio
El hidróxido de calcio se forma por la digestión de óxido de calcio y agua. Su fórmula química es Ca(OH)2, comúnmente conocida como cal apagada y cal hidratada. Su solución acuosa se llama agua de cal clara.
El hidróxido de calcio tiene las propiedades generales de un álcali y es un álcali fuerte. Dado que la solubilidad del hidróxido de calcio es mucho menor que la del hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio, la corrosividad y alcalinidad de su solución son relativamente pequeñas, por lo que se puede utilizar como regulador de la acidez en los alimentos para desempeñar un papel en el tamponamiento, la neutralización y la solidificación. El hidróxido de calcio de grado alimenticio tiene una actividad relativamente alta, una estructura relativamente suelta, alta pureza, buena blancura, bajo contenido de impurezas y no contiene elementos nocivos como Pb y As.
El hidróxido de calcio se utiliza ampliamente como materia prima en la industria de producción de preparaciones de calcio, entre las que es común el gluconato de calcio. El hidróxido de calcio se puede utilizar como regulador de la acidez en la leche en polvo (incluida la leche en polvo azucarada) y la leche en polvo cremosa y sus productos preparados, y en fórmulas infantiles. El hidróxido de calcio se puede utilizar como tampón, neutralizador y solidificador en cerveza, queso y productos de cacao. Debido a sus efectos de ajuste de pH y coagulación, también se puede utilizar para la síntesis de medicamentos y aditivos alimentarios, la síntesis de biomateriales de alta tecnología HA, la síntesis de fosfatos VC para aditivos alimentarios y la síntesis de ciclohexano de calcio, lactato de calcio, citrato de calcio, aditivos de la industria azucarera y tratamiento de agua y otros productos químicos orgánicos de alta gama. Es útil para la preparación de reguladores de acidez y fuentes de calcio como productos semiacabados de carne comestible, productos konjac, productos de bebidas y enemas médicos.
3. Producción de nanocarbonato de calcio
El nanocarbonato de calcio se refiere a rellenos inorgánicos funcionales con un tamaño de partícula de 1-100 nm, que se utilizan ampliamente en caucho, plásticos, fabricación de papel, tintas, revestimientos, selladores y adhesivos, medicamentos, pastas de dientes, alimentos y otros campos.
La producción industrial de nanocarbonato de calcio se basa principalmente en la carbonización. Sus materias primas son principalmente piedra caliza con un alto contenido de carbonato de calcio. Los productos de material en polvo se obtienen por calcinación, digestión, carbonización, modificación, dispersión y secado.
De acuerdo con el cambio de gradiente del contenido de CaO en la piedra caliza, la piedra caliza de alta calidad con un contenido superior al 54% se puede utilizar para producir productos de carbonato de calcio ligero y nanocarbonato de calcio de alto valor agregado, que se utilizan principalmente en plásticos de alta gama, fabricación de papel, revestimientos, medicina, electrónica, alimentos y otras industrias; la piedra caliza de calidad intermedia con un contenido entre 49% y 53% se puede utilizar para producir óxido de calcio activo e hidróxido de calcio digerido a partir de ella, que se utilizan principalmente en solventes metalúrgicos, productos químicos e industrias de procesamiento profundo de alimentos; la piedra caliza de baja calidad con un contenido inferior al 48% se puede utilizar en la industria del cemento y la industria de la construcción.
De acuerdo con el diferente contenido de óxido de calcio de los recursos de piedra caliza, las materias primas de piedra caliza se distribuyen a varias industrias relacionadas de manera escalonada, a fin de lograr una cadena industrial completamente cerrada con recursos de alta calidad, plena utilización y máximo valor y efectos ambientales.
Desarrollo de resinas termoendurecibles modificadas con grafeno
El grafeno es un material plano bidimensional en forma de panal compuesto por una sola capa de átomos de carbono conectados de manera híbrida sp2. Tiene muchas propiedades excelentes, como alta movilidad de portadores, alta transmitancia de luz, alta área de superficie específica, alto módulo de Young, alta resistencia a la fractura, etc. Estas propiedades hacen del grafeno un relleno ideal para mejorar el rendimiento de las resinas termoendurecibles. Los materiales de resina termoendurecible han atraído la atención generalizada de la industria y el mundo académico debido a sus ventajas, como alta resistencia específica, gran módulo específico, buena estabilidad térmica y resistencia a la corrosión.
Hay dos formas principales de modificar la superficie del polvo de grafeno: modificación de enlace covalente y modificación de enlace no covalente.
La modificación de enlace covalente es un método que utiliza reacciones químicas para lograr la unión covalente de modificadores en la superficie del grafeno, o un tratamiento especial del grafeno para formar nuevos grupos funcionales o enlaces químicos, mejorando así la compatibilidad y dispersabilidad del polvo de grafeno en la matriz de resina.
La modificación de enlaces no covalentes combina principalmente el grupo modificado con grafeno a través del apilamiento de enlaces π-π para lograr una modificación eficaz del grafeno. La ventaja de este método es que mejora la dispersabilidad del grafeno sin cambiar la estructura química del grafeno ni introducir nuevos enlaces covalentes.
Para diferentes tipos de matrices de resina termoendurecible, es necesario seleccionar un método de modificación adecuado para que el polvo de grafeno se pueda dispersar uniformemente en la resina sin afectar el rendimiento de la matriz de resina.
Como un nuevo tipo de relleno de refuerzo, el grafeno se puede dispersar uniformemente en la matriz de resina termoendurecible para mejorar significativamente las propiedades mecánicas, la resistencia a la ablación, las propiedades eléctricas, la resistencia a la corrosión y la resistencia al desgaste del material compuesto, ampliando así el rango de aplicación de los materiales compuestos a base de resina termoendurecible.
Propiedades mecánicas
El grafeno puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas de los materiales de resina termoendurecible, lo que hace que los materiales compuestos tengan un valor de aplicación importante en los campos de la maquinaria y las piezas estructurales de automoción.
Rendimiento anti-ablación
La adición de óxido de grafeno mejorará la conductividad térmica del material compuesto y acelerará la extracción de calor, reduciendo la tasa de ablación lineal del material compuesto en un 62,08%. La adición de óxido de grafeno favorece la inducción de la formación de una capa de carbono en la matriz durante el proceso de ablación, mejorando el grado de grafitización de la matriz y formando una capa de aislamiento térmico para evitar que el calor se expanda hacia el material, reduciendo así la tasa de ablación lineal del material compuesto y mejorando la resistencia a la ablación del material compuesto de resina.
Propiedades eléctricas
El grafeno es un material de carbono con una estructura reticular bidimensional en forma de panal compuesta por átomos de carbono hibridados sp2. Los excelentes electrones π estructurales proporcionan un efecto conjugado, que mejora en gran medida la movilidad de los electrones. Al mismo tiempo, en condiciones ideales, la banda de conducción y la banda de valencia del grafeno están en contacto en el punto de Dirac, de modo que los electrones pueden moverse entre la banda de valencia y la banda de conducción sin impedimentos de energía, lo que promueve que el grafeno tenga excelentes propiedades eléctricas.
Resistencia a la corrosión
La resina termoendurecible es un material de matriz común en los materiales de revestimiento y tiene una excelente resistencia a la corrosión, pero el material de resina curado producirá microporos o microhuecos, lo que debilita la capacidad de protección del sustrato. La estabilidad química y las propiedades de barrera del propio grafeno pueden prevenir eficazmente la penetración de agentes corrosivos y evitar una mayor difusión de agentes corrosivos en la superficie cuando alcanzan la superficie del metal, minimizando el grado de daño por corrosión al sustrato protector, lo que lo convierte en el relleno preferido para revestimientos de sustratos metálicos.
Aplicación de la resina termoendurecible modificada con grafeno
En la actualidad, la resina termoendurecible modificada con grafeno se utiliza principalmente en recubrimientos anticorrosión de alta resistencia, que se aplican en equipos de gran tamaño (como grandes barcos, plataformas de superficie, turbinas eólicas, etc.) para evitar la corrosión y prolongar la vida útil; en el futuro, la resina termoendurecible modificada con grafeno también se utilizará más ampliamente en la industria aeroespacial, los componentes electrónicos y otros campos.
Aplicación de polvo de sílice modificado
El polvo de sílice es un relleno funcional inorgánico no metálico muy importante que se puede combinar con polímeros orgánicos y mejorar el rendimiento general de los materiales compuestos. Se utiliza ampliamente en los campos de la electricidad y la electrónica, el caucho de silicona, los revestimientos, los adhesivos, los materiales de encapsulado y otros.
El polvo de sílice en sí es una sustancia polar e hidrófila. Tiene propiedades de interfaz diferentes a las de la matriz polimérica, poca compatibilidad y, a menudo, es difícil de dispersar en el material base. Por lo tanto, para que el material compuesto sea más excelente, generalmente es necesario modificar la superficie del polvo de sílice y cambiar deliberadamente las propiedades físicas y químicas de la superficie del polvo de sílice de acuerdo con las necesidades de la aplicación, a fin de mejorar su compatibilidad con materiales poliméricos orgánicos y cumplir con sus requisitos de dispersión y fluidez en materiales poliméricos.
Laminado revestido de cobre
El laminado revestido de cobre es un material básico electrónico elaborado mediante la impregnación de fibra de vidrio u otros materiales de refuerzo con una matriz de resina, la adición de diferentes rellenos y el recubrimiento de uno o ambos lados con una lámina de cobre mediante procesos como el ajuste del pegamento y la impregnación, y luego el prensado en caliente. La adición de polvo de sílice modificado puede reducir el costo de producción de los laminados revestidos de cobre y mejorar su resistencia al calor, conductividad y propiedades mecánicas.
Caucho
El caucho es un material polimérico altamente elástico con deformación reversible. Puede usarse ampliamente en electrónica, automóviles, ingeniería civil, defensa nacional, medicina y salud, y necesidades diarias. En el proceso de preparación del caucho, agregar una cierta cantidad de relleno inorgánico no solo puede reducir el costo de producción del caucho, sino que también mejora significativamente las propiedades físicas integrales y las propiedades mecánicas dinámicas de los materiales compuestos de caucho.
Plástico
El polvo de silicio se puede usar como relleno en materiales como polietileno (PE), cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP), éter de polifenileno (PPO) en el proceso de fabricación de plásticos. Se usa ampliamente en muchos campos como la construcción, los automóviles, los materiales de aislamiento de comunicaciones electrónicas, la agricultura, las necesidades diarias, la defensa nacional y el ejército.
Compuesto de moldeo epoxi
El compuesto de moldeo epoxi es un compuesto de moldeo hecho de una variedad de aditivos. Es un material clave para el embalaje electrónico y representa más del 97% del mercado de embalajes microelectrónicos. Puede ser ampliamente utilizado en semiconductores, electrónica de consumo, circuitos integrados, aviación, militares y otros campos de embalaje.
Fundición de epoxi
El material de fundición de aislamiento de epoxi es una mezcla de resina polimerizable líquida o viscosa hecha de resina, agente de curado, relleno, etc. A la temperatura de vertido, el material moldeable tiene buena fluidez y menos volátiles, curado rápido y pequeña contracción después del curado. La resina epoxi formada después del moldeable es un producto aislante que integra múltiples funciones como aislamiento, a prueba de humedad, a prueba de moho, anticorrosión, fijación y aislamiento.
Pegamento para encapsulado electrónico
El pegamento para encapsulado se usa a menudo en componentes electrónicos, principalmente para unir, sellar, barrera y protección. Es líquido antes del curado y tiene cierta fluidez. La viscosidad del pegamento varía según el material, el rendimiento y el proceso de producción del producto, y su valor de uso solo se puede obtener después de que el pegamento esté completamente curado.
Piedra de cuarzo artificial
El polvo de silicio se utiliza como relleno en la piedra de cuarzo artificial, lo que no solo puede reducir el consumo de resina insaturada, sino que también mejora la resistencia al desgaste, la resistencia a los ácidos y álcalis, la resistencia mecánica y otras propiedades de la placa de cuarzo artificial.
Los diferentes campos de aplicación del micropolvo de silicio tienen diferentes requisitos de calidad. Por lo tanto, al elegir la aplicación del micropolvo de silicio, se debe combinar con las necesidades de las industrias posteriores, y se deben considerar los costos, la eficiencia, el rendimiento y otros factores integrales para seleccionar el tipo de micropolvo de silicio, el modificador y la fórmula adecuados. Con la mejora continua de la economía y la sociedad de mi país, en la actualidad, la investigación de aplicaciones del micropolvo de silicio modificado se centrará principalmente en laminados revestidos de cobre de alta gama, adhesivos de alto rendimiento, materiales de aislamiento y otros campos de alta tecnología producidos con micropolvo de silicio esférico como materia prima. El refinamiento y la especialización funcional serán la dirección principal de la aplicación del micropolvo de silicio modificado en el futuro.
Equipo común de modificación de superficies de polvos
Los factores que afectan el efecto de modificación del polvo incluyen las propiedades de las materias primas del polvo, los métodos de modificación, los procesos de modificación, los modificadores y sus fórmulas, y el equipo de modificación. Cuando se determinan el proceso de modificación del polvo y el modificador o la fórmula, el equipo de modificación se convierte en el factor clave que afecta el efecto de modificación del polvo.
El equipo de modificación del polvo asume principalmente tres responsabilidades: una es la mezcla, la segunda es la dispersión y la tercera es que el modificador se derrita en el equipo y se combine bien con el polvo. Además, también se requiere que el equipo de modificación del polvo tenga un menor consumo de energía y desgaste, no genere contaminación por polvo, tenga un funcionamiento sencillo del equipo y un funcionamiento estable.
1. Modificador híbrido de alta eficiencia HEM
El modificador híbrido de alta eficiencia HEM tiene seis grupos de paletas agitadoras, 24 cuchillas móviles y placas guía. Los materiales se mezclan completamente repetidamente en el contenedor y actúan repetidamente con los aditivos, de modo que los materiales absorban los aditivos, de modo que los aditivos se cubran uniformemente sobre la superficie del polvo.
2. Mezclador de calentamiento de alta velocidad
El mezclador de calentamiento de alta velocidad es uno de los equipos más utilizados para el recubrimiento químico y la modificación de polvos inorgánicos, como los rellenos o pigmentos inorgánicos. Es un equipo de mezcla ampliamente utilizado en la industria de procesamiento de productos plásticos.
3. Modificador de superficie de polvo continuo SLG
El modificador de superficie de polvo continuo SLG se compone principalmente de un termómetro, un puerto de descarga, una entrada de aire, un conducto de aire, una máquina principal, un puerto de alimentación, una bomba dosificadora y un alimentador.
4. Modificador de superficie de impacto de flujo de aire de alta velocidad
La estructura principal se compone principalmente de un rotor giratorio de alta velocidad, un estator, un circuito de circulación, un ala, una camisa, un dispositivo de alimentación y descarga. Todo el sistema consta de mezclador, dispositivo de alimentación dosificadora, modificador de superficie de impacto de flujo de aire de alta velocidad, dispositivo de recolección de producto, dispositivo de control, etc.
5. Mezclador de paletas horizontales
El mezclador de paletas horizontales es un modificador de superficie de polvo intermitente con un cilindro horizontal y una paleta múltiple de un solo eje como características estructurales. Se compone principalmente de mecanismo de transmisión, eje principal, cilindro, tapa de extremo, etc.
6. Molino de turbina (rotativo)
Se compone principalmente de base de máquina, parte de accionamiento, cámara de trituración, ajuste de espacio y entrada y salida. La característica es que el calor generado por el proceso de molienda ultrafina (50℃～60℃) se utiliza para introducir el polvo ultrafino triturado en el molino de vórtice, y el modificador de ácido esteárico precalentado y fundido se dosifica para llevar a cabo la modificación continua de la superficie.
7. Molino turbo
El molino turbo se compone principalmente de una rueda de despolimerización, una puerta de descarga, una entrada de aire, un clasificador, un puerto de alimentación, una entrada de dispersante de superficie multicanal y un alimentador.
Finalmente, los principios de selección del equipo de modificación de superficie se resumen de la siguiente manera:
(1) Buena dispersabilidad del polvo y del modificador de superficie. Solo con una buena dispersabilidad el polvo y el modificador de superficie pueden tener una oportunidad y un efecto relativamente iguales, y se puede reducir la cantidad de modificador de superficie. (2) La temperatura de modificación y el tiempo de residencia son ajustables dentro de un rango determinado.
(3) Bajo consumo de energía por unidad de producto y bajo desgaste. Además del modificador, el principal costo de la modificación de la superficie es el consumo de energía. Los equipos de modificación de bajo consumo de energía pueden reducir los costos de producción y mejorar la competitividad del producto; el bajo desgaste no solo puede evitar la contaminación de los materiales modificados, sino que también mejora la eficiencia operativa del equipo y reduce los costos operativos.
(4) Menor contaminación por polvo. El escape de polvo durante el proceso de modificación no solo contamina el entorno de producción, sino que también causa pérdida de material, lo que resulta en un aumento de los costos de producción del producto. Por lo tanto, se debe investigar la contaminación por polvo del equipo.
(5) Producción continua, operación simple y baja intensidad de mano de obra.
(6) Operación suave y confiable.
(7) Alto nivel de control automático, que puede ajustar automáticamente el volumen de procesamiento, la cantidad de adición de modificador, la temperatura de modificación, el tiempo de residencia y otros factores de acuerdo con las propiedades del material y las propiedades del modificador de superficie.
(8) La capacidad de producción del equipo debe ser consistente con la escala de producción diseñada. Cuando se aumenta la escala de producción diseñada, se deben seleccionar equipos de gran escala tanto como sea posible para reducir la cantidad de equipos para reducir el espacio en el piso, los costos de producción y facilitar la gestión.
Obtenga información sobre la línea de producción de equipos de procesamiento de polvo general.
Los equipos de procesamiento de polvo son un componente central indispensable en la producción industrial moderna. Pasan por múltiples flujos de procesos clave, como el transporte de materia prima en polvo, la molienda, la clasificación, el tratamiento de superficies, la separación sólido-sólido, la separación líquido-sólido, la separación gas-sólido, el secado, la mezcla, la granulación, el moldeado, la tostación/calcinación, el enfriamiento, el envasado y el almacenamiento.
Alimentación/Alimentación: Alimentador vibratorio, Alimentador vibratorio electromagnético, Alimentador de tornillo, Alimentador de disco, Alimentador rotatorio
Transporte: Transportador de banda, Transportador de cadena, Elevador de cangilones, Transportador neumático, Transportador hidráulico, Transportador de tornillo
Equipos de transporte de polvo y partículas industriales de uso común
1 Transportador de tornillo
2 Transportador de cadena de tubos
3 Equipos de transporte neumático de presión positiva
Molino de molienda
Trituradora de mandíbulas: utiliza la mandíbula móvil para acercarse y alejarse periódicamente de la mandíbula fija para triturar los materiales.
Trituradora de cono: utiliza el cono móvil oscilante para acercarse y alejarse periódicamente del cono fijo para triturar los materiales.
Trituradora de martillos: utiliza el impacto generado por la rotación de la cabeza del martillo articulada en el rotor para triturar materiales.
Trituradora de impacto: utiliza el impacto del martillo de placa fijado rígidamente en el rotor y la placa de impacto para triturar materiales.
Trituradora de cizalla: utiliza el movimiento relativamente rápido entre las cuchillas afiladas móviles y estáticas para triturar materiales.
Molino de rodillos: utiliza rodillos de extrusión que giran sincrónicamente para triturar materiales.
Molino de impacto: utiliza impulsores giratorios horizontales de alta velocidad para hacer que los materiales se muevan centrífugamente a alta velocidad y colisionen y se aplasten entre sí en la cámara de vórtice.
Molino de bolas/molino de tubos: utiliza el impacto, la molienda y el cizallamiento de los medios de molienda en el cilindro giratorio para triturar materiales. Los medios de molienda son esféricos, de columna corta, en forma de varilla, etc.
Molino de cribado: utiliza un molino con un mecanismo de cribado para triturar y clasificar los materiales triturados.
Molino de vibración: utiliza el impacto, la molienda y el cizallamiento de los medios de molienda en el cilindro vibratorio para triturar el material.
Molino de torre/molino agitador vertical: utiliza el impacto, la molienda y el cizallamiento de los medios de molienda impulsados por el mecanismo de agitación vertical para triturar el material.
Molino agitador horizontal: utiliza el impacto, la molienda y el cizallamiento de los medios de molienda impulsados por el mecanismo de agitación horizontal para triturar el material.
Molino vertical/molino de ruedas: utiliza la rotación relativa del disco de molienda y el rodillo de molienda para moler y triturar el material, y clasificar el material molido, como el molino Raymond, el molino Loesche, etc.
Molino de rodillos anulares: utiliza la revolución y la rotación del anillo de molienda (rodillo) para triturar el material entre el anillo de molienda y el círculo de molienda por impacto, colisión y cizallamiento.
Molino de rodillos horizontales: el cilindro giratorio fuerza al material a sujetarse entre la pared del cilindro y el rodillo de alta presión, y se aprieta, muele, cizalla y tritura repetidamente.
Molino planetario: utiliza el impacto y la molienda de los medios de molienda impulsados por la revolución y la rotación del cilindro de molienda para triturar el material.
Molino coloidal: el material se corta y muele entre los dientes giratorios de alta velocidad y los dientes fijos y se emulsiona y dispersa de manera efectiva.
Pulverizador de flujo de aire: el material se tritura mediante una fuerte colisión, impacto y fricción entre los materiales o entre los materiales y la pared del dispositivo mediante un flujo de aire de alta velocidad.
Molinillo de servicio pesado: el rodillo en forma de disco corre a lo largo de la pista inferior, aplicando repetidamente el laminado y el corte para triturar el material.
Molinillo de pared lateral: el rodillo cilíndrico es impulsado por el eje giratorio para girar y la pared lateral produce un efecto de extrusión para triturar el material.
Clasificador
Máquina de cribado: la clasificación se realiza mediante cribas, incluidas cribas horizontales, cribas vibratorias, cribas de resonancia, cribas de tambor, etc.
Criba fija: la clasificación se realiza mediante una placa de criba inclinada compuesta por barras de rejilla paralelas.
Clasificador de sedimentación por gravedad: la clasificación se realiza utilizando la diferencia en la velocidad de sedimentación final de las partículas en el fluido.
Ciclón: Bajo la acción de la fuerza centrífuga, las partículas más grandes son arrojadas a la pared del dispositivo y giran hacia abajo para ser descargadas, y las partículas más pequeñas giran hacia arriba para ser descargadas para lograr la clasificación.
Clasificador de polvo centrífugo: utiliza las diferentes trayectorias de movimiento de las partículas en el campo centrífugo para lograr la separación de gas-sólido o la clasificación de polvo.
Clasificador de polvo ciclónico: utiliza un plato giratorio para impulsar las palas para que giren para la clasificación de polvo.
Clasificador de rotor: Cuando el flujo bifásico de gas-sólido pasa a través del espacio entre las palas del rotor de alta velocidad, las partículas grandes se arrojan en la dirección de la fuerza centrífuga, clasificándose así.
Clasificador de dispersión: El material se dispersa y se esparce en el área de dispersión y luego ingresa al área de clasificación.
Modificación superficial (activación) del talco y su aplicación en plásticos y recubrimientos
El talco es un silicato hidratado con una fórmula química de 3MgO·4SiO2·H2O. Su forma cristalina puede ser de escamas, hojas, agujas y bloques.
La estructura del talco puro consiste en una capa de brucita (hidróxido de magnesio, MgO·H2O) intercalada entre dos capas de sílice, con las capas apiladas una sobre la otra y las capas de talco adyacentes unidas por fuerzas débiles de van der Waals. Cuando se le aplica cizallamiento, las capas pueden deslizarse fácilmente unas contra otras.
El talco es inerte a la mayoría de los reactivos químicos, no se descompone al entrar en contacto con ácido, es un mal conductor de electricidad, tiene baja conductividad térmica y alta resistencia al choque térmico, y no se descompone al calentarse a 900 °C.
Estas excelentes propiedades del talco lo convierten en un buen relleno y se utiliza ampliamente en los campos de los plásticos y los revestimientos, pero la superficie hidrófila del talco limita su aplicación en algunos campos hidrófobos. Para mejorar aún más su rendimiento y ampliar sus áreas de aplicación, es necesaria la modificación de la superficie.
1. Métodos de modificación de la superficie y modificadores de uso común para el talco
(1) Modificadores de superficie de uso común para el talco
Para que el talco se adhiera mejor a los polímeros, existen dos tipos principales de modificadores que se utilizan actualmente para la modificación:
Agentes de acoplamiento: principalmente titanatos, aluminatos, silanos y ácidos esteáricos. Los titanatos son los más utilizados. Su estructura molecular es R´-O-Ti-(O-X-R-Y)n, donde R´O- puede reaccionar con la estructura química de la superficie del relleno, R es un grupo enredado de cadena larga con una estructura grasa o aromática, que puede mejorar la compatibilidad entre el polímero y el relleno, e Y es un grupo reactivo activo que puede reticularse o unirse en el sistema de relleno de polímero.
Surfactantes: principalmente dodecilbencenosulfonato de sodio, dodecilsulfonato de sodio, bromuro de dodeciltrimetilamonio, cloruro de dodeciltrimetilamonio, olefinsulfonato de sodio, etc., que tienen el mismo efecto que los agentes de acoplamiento en la mejora de la compatibilidad entre polímeros y cargas, pero su mecanismo de unión a la superficie de la carga es diferente al de los agentes de acoplamiento.
(2) Métodos de modificación de la superficie del talco en polvo
Modificación del recubrimiento de la superficie: cubrir la superficie de las partículas con surfactantes para darles nuevas propiedades es un método común hoy en día.
Método mecanoquímico: método de modificación que utiliza trituración, fricción y otros métodos para mejorar la actividad de la superficie. Este método consiste en triturar y frotar partículas relativamente grandes para hacerlas más pequeñas.
Modificación de la película externa: método de recubrimiento uniforme de una capa de polímero sobre la superficie de las partículas para cambiar las propiedades de la superficie de las partículas. En el caso del talco en polvo, primero se puede triturar y activar, luego adsorber con tensioactivos en determinadas condiciones y luego adsorber con monómeros a través de tensioactivos, y finalmente los monómeros se someten a polimerización para lograr el efecto de recubrimiento de la superficie.
Modificación activa local: utilice reacciones químicas para formar diferentes grupos funcionales en la superficie de las partículas para lograr el propósito de la modificación de la superficie.
Modificación de la superficie de alta energía: utilice descargas de alta energía, rayos ultravioleta, rayos de plasma, etc. para modificar la superficie de las partículas. Este método utiliza la enorme energía generada por descargas de alta energía, rayos ultravioleta, rayos de plasma, etc. para modificar la superficie de las partículas, haciendo que sus superficies sean activas. Mejore la compatibilidad de partículas y polímeros.
Modificación por reacción de precipitación: modificación mediante reacción de precipitación. Este método utiliza el efecto de precipitación para recubrir la superficie de las partículas para lograr el efecto de modificación.
2. Aplicación del talco en polvo en el campo de los plásticos
El talco en polvo rellena los plásticos para mejorar la rigidez, la estabilidad dimensional y la lubricidad de los productos, evitar la fluencia a alta temperatura, reducir el desgaste de la maquinaria de moldeo y hacer que el polímero mejore la dureza y la resistencia a la fluencia mediante el relleno mientras que la resistencia al impacto permanece básicamente sin cambios. Si se maneja correctamente, puede mejorar la resistencia al choque térmico de los polímeros, mejorar la contracción de moldeo de los plásticos, el módulo elástico de flexión y la resistencia a la fluencia de los productos.
Aplicación en materiales de PP: Esta aplicación es la más estudiada y la más utilizada. Ahora se usa ampliamente en piezas de automóviles, como parachoques de automóviles, piezas periféricas del motor, piezas de aire acondicionado, tableros de instrumentos, faros, chasis, pedales y otras piezas.
Aplicación en automóviles: Los materiales de PP tienen una amplia gama de fuentes, baja densidad y se pueden modificar para mejorar sus propiedades físicas y químicas. Puede reducir los costos, reducir el peso y reducir el consumo de combustible sin reducir las propiedades mecánicas. Por ejemplo, el ventilador de enfriamiento automotriz inyectado con materiales PP rellenos de talco no solo es liviano y silencioso, sino que también mejora la eficiencia de enfriamiento.
23 campos de aplicación del caolín
(1) Industria cerámica
La industria cerámica es la primera en utilizar caolín y la industria con mayor cantidad de caolín. El importe general es del 20% al 30% de la fórmula. La función del caolín en la cerámica es introducir Al2O3, que puede mejorar su estabilidad química y su resistencia a la sinterización.
(2) caucho
Rellenar caolín en la mezcla coloidal de caucho puede mejorar la estabilidad química, la resistencia al desgaste y la resistencia mecánica del caucho, prolongar el tiempo de endurecimiento y mejorar las propiedades reológicas, las propiedades de mezcla y las propiedades de vulcanización del caucho, aumentar la viscosidad del producto no vulcanizado. , y evitar que se hunda, colapse, se hunda, se deforme, tubos planos, etc.
(3) pigmentos de pintura
El caolín se ha utilizado como carga para pinturas y barnices durante mucho tiempo debido a su color blanco, bajo precio, buena fluidez, propiedades químicas estables y gran capacidad de intercambio catiónico en superficie.
(4) Materiales refractarios
El caolín tiene buenas propiedades refractarias y se utiliza a menudo para producir productos refractarios.
(5) Catalizadores
El caolín se puede utilizar directamente o después de una modificación ácida o alcalina como matriz catalítica, o se puede sintetizar en tamices moleculares o catalizadores que contengan tamices moleculares tipo Y mediante tecnología de cristalización in situ.
(6) Materiales de los cables
La producción de cables de alto aislamiento requiere la adición de cantidades excesivas de mejoradores del rendimiento eléctrico.
(7) Campo de lubricación
El caolín tiene una estructura en capas y un tamaño de partícula pequeño, lo que le confiere buena lubricidad.
(8) Tratamiento de aguas residuales de metales pesados
El caolín tiene abundantes reservas, amplias fuentes y precios bajos. Su estructura natural en capas bidimensional le confiere una gran superficie específica y un buen rendimiento de adsorción.
(9) Utilización de recursos secundarios
El caolín modificado también se utiliza en el campo de la utilización de recursos secundarios para recuperar iones metálicos.
(10) Tratamiento de productos petrolíferos degradados
Actualmente, el método más utilizado para tratar productos petrolíferos degradados es la regeneración por adsorción, que se compone principalmente de adsorbentes de sílice-alúmina elaborados a partir de bentonita procesada, caolín, etc.
(11) Materiales de almacenamiento térmico de cambio de fase de construcción
Utilizando dimetilsulfóxido (DMSO) como agente de intercalación, el caolín a base de carbón se intercaló y modificó mediante el método de intercalación en estado fundido, y el caolín intercalado se utilizó como matriz.
(12) Materiales de almacenamiento de energía solar.
Utilizando caolín y estearato de sodio como materias primas, se prepara un nuevo tipo de material de almacenamiento de calor con cambio de fase de caolín/estearato de sodio.
(13) Tamices moleculares
El caolín tiene abundantes reservas, un precio barato y un alto contenido de aluminio y silicio, lo que lo convierte en una buena materia prima para preparar tamices moleculares.
(14) Materiales de intercalación orgánica de caolinita.
El método de intercalación generalmente implica insertar moléculas orgánicas o polímeros en capas en materiales inorgánicos en capas para preparar materiales compuestos de intercalación.
(15) Nanomateriales
Debido a su tamaño especial, los nanomateriales tienen muchas propiedades únicas, como proteger contra los rayos ultravioleta y las ondas electromagnéticas, y se utilizan en las industrias militar, de comunicaciones, informática y otras; la adición de nanoarcilla en el proceso de producción de dispensadores de agua y refrigeradores tiene efectos antibacterianos y desinfectantes; Agregar nanoarcilla en la producción de cerámica puede aumentar la resistencia de la cerámica 50 veces y puede usarse para fabricar piezas de motores.
(16) Preparación de fibra de vidrio.
El caolín es una materia prima importante para la preparación de fibra de vidrio, ya que proporciona Al2O3 y SiO2 para la fibra de vidrio.
(17) Materiales de sílice mesoporosa
Los materiales mesoporosos son materiales con tamaños de poro de 2 a 50 nm. Tienen gran porosidad, capacidad de adsorción y superficie específica.
(18) Materiales hemostáticos
El sangrado incontrolado después de un traumatismo es la principal causa de alta mortalidad. Basado en la capacidad del agente hemostático natural daizheshi para controlar el sangrado, se sintetizó con éxito un nuevo tipo de material compuesto de nanoarcilla de óxido de hierro/caolín.
(19) Portador de drogas
El caolín es un cristal en capas 1:1 con una disposición apretada y uniforme y una gran superficie específica. A menudo se utiliza como material de liberación sostenida.
(20) Material antibacteriano
(21) Ingeniería de tejidos
Utilizando caolín como aglutinante, se preparó con éxito un andamio de MBG tridimensional con excelente resistencia mecánica, capacidad de mineralización y buena respuesta celular utilizando un método de plantilla de espuma de poliuretano (PU) modificado.
(22) Cosméticos
El caolín se puede utilizar como aditivo en cosméticos para mejorar la absorción de aceite y agua, mejorar la afinidad de los cosméticos con la piel y mejorar la función hidratante.
(23) Aplicación del caolín en la industria papelera.
En la industria papelera, el mercado internacional del caolín es relativamente próspero y su volumen de ventas supera al de la cerámica, el caucho, la pintura, los plásticos, los materiales refractarios y otras industrias.