کربنات کلسیم سبک با روشهای فرآوری شیمیایی ساخته می شود. زیرا حجم رسوب آن (2.4-2.8 میلی لیتر در گرم) بزرگتر از حجم رسوب (1.1-1.9 میلی لیتر در گرم) کربنات کلسیم سنگین تولید شده با روشهای مکانیکی است. فرمول شیمیایی آن CaCO2 است که با تمام اسیدهای قوی واکنش داده و نمک های کلسیم مربوطه (مانند کلرید کلسیم CaCl2) را تشکیل می دهد و همزمان دی اکسید کربن منتشر می کند. در دما (25 ℃) ، محصول غلظت کربنات کلسیم سبک در آب 8.7 / 1029 و محلول بودن آن 0.1414 است. مقدار PH محلول آبی کربنات کلسیم سبک 9.5 تا 10.2 است. مقدار PH محلول آبی کربنات کلسیم نور اشباع هوا 8.0-8.6. کربنات کلسیم سبک غیر سمی ، بدون بو ، تحریک کننده ، معمولاً سفید ، با چگالی نسبی 2.7-2.9 است. حجم رسوب بالاتر از 2.5 میلی لیتر در گرم است ، و سطح خاص حدود 5 ㎡ در گرم است.

مشخصات کربنات کلسیم

پودر سفید یا کریستال بی رنگ ، بی بو ، بی مزه. در دمای 82.5 into به اکسید کلسیم و دی اکسید کربن تجزیه می شود. محلول در اسید رقیق و انتشار دی اکسیدکربن ، محلول در الکل. دو نوع کریستال وجود دارد ، یکی آراگونیت orthhorhombic و دیگری کلسیت rhombohedral شش ضلعی. کلسیت تحریک کننده است.

1) ذرات دارای اشکال منظم هستند و می توان آنها را به عنوان پودرهای پراکنده در نظر گرفت ، اما می توانند به اشکال مختلفی مانند دوک ، مکعب ، سوزن ، زنجیر ، کره ، پوسته و ستون چهار گوش باشند. این اشکال مختلف کربنات کلسیم را می توان با کنترل شرایط واکنش تهیه کرد.

2) توزیع اندازه ذرات باریک است.

3) اندازه ذرات کوچک است ، متوسط ​​اندازه ذرات به طور کلی 1-3μm است. برای تعیین اندازه متوسط ​​ذرات کربنات کلسیم سبک ، از اندازه ذرات محور کوتاه در اندازه ذرات سه محوری می توان به عنوان اندازه ذرات نماینده و سپس از اندازه ذرات متوسط ​​به عنوان متوسط ​​اندازه ذرات استفاده کرد. علاوه بر توضیحات بعدی ، متوسط ​​اندازه ذرات به اندازه ذرات محور جزئی اشاره دارد.

کربنات کلسیم سبک دارای اندازه ذرات کوچک و انرژی سطح بالایی است. نیروهای بین مولکولی ، فعل و انفعالات الکترواستاتیک ، پیوندهای هیدروژنی ، پل های اکسیژن و غیره باعث می شود که ذرات کربنات کلسیم به راحتی جمع شوند ، یا به عنوان یک پرکننده ، بر اثر استفاده واقعی تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، سطح کربنات کلسیم آبدوست است -OH قوی ، که قلیایی است ، نوعی پودر آب دوست است که به طور یکنواخت در پلیمر بالا پراکنده می شود. بنابراین ، سطح آن باید به منظور کاهش انرژی سطح ، افزایش گروههای فعال سطح و بهبود رطوبت پذیری رابط با پلیمر و تعامل با پلیمر ، در کاربرد اصلاح شود.

خصوصیات فیزیکی پلیمر تحت تأثیر درجه فعال شدن قرار دارد و میزان فعال شدن فقط مربوط به اصلاح کننده نیست ، بلکه نکته اصلی این است که آیا ذرات کربنات کلسیم واقعاً پراکنده هستند یا خیر. بنابراین ، میزان پراکندگی کربنات کلسیم و کیفیت اثر اصلاح مستقیماً بر میزان استفاده و زمینه های کاربرد آن تأثیر می گذارد.

معرفی مختصر اصلاح سطح کربنات کلسیم

روش اصلاح سطح کربنات کلسیم عمدتا پوشش شیمیایی است که توسط مکانیک شیمی تکمیل می شود. اصلاح کننده های سطح مورد استفاده شامل اسید استئاریک (نمک) ، عامل اتصال تیتانات ، عامل اتصال آلومینات ، عامل اتصال نمک اسید آلومینات زیرکونیوم و پلی پروپیلن آتاکی ، موم پلی اتیلن و غیره است.

روند مداوم اصلاح سطح کربنات کلسیم

اصلاح سطح باید با کمک تجهیزات انجام شود. تجهیزات اصلاح سطح که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند دستگاه اصلاح سطح پودر مداوم نوع SLG ، میکسر گرمایشی با سرعت بالا ، آسیاب گرداب و دستگاه اصلاح سیال است.

عوامل اصلی موثر بر اثر اصلاح سطح کربنات کلسیم عبارتند از: تنوع ، دوز و کاربرد اصلاح کننده سطح (فرمول اصلاح کننده سطح). دمای اصلاح سطح و زمان اقامت (فرآیند اصلاح سطح) ؛ اصلاح سطح عوامل و درجه پراکندگی مواد و غیره. در این میان ، میزان پراکندگی اصلاح کننده ها و مواد سطحی عمدتا به آسیاب های اصلاح سطح بستگی دارد.

1. معرفها و فرآیندهای معمولاً مورد استفاده برای اصلاح مرطوب

فعال سازی مرطوب این است که یک فعال کننده به یک حلال (مانند آب) اضافه کنید ، کربنات کلسیم موجود در آن را هم بزنید تا سطح آن پوشیده شود و در آخر خشک شود. این کار به طور کلی در تولید کنندگان کربنات کلسیم سبک یا کربنات کلسیم نانو انجام می شود.

انرژی سطح ذرات کربنات کلسیم پس از تیمار اصلاح مرطوب کاهش می یابد. حتی اگر ذرات ثانویه پس از فیلتراسیون فشار و خشک شدن تشکیل شوند ، فقط توده های نرم با نیروی اتصال ضعیف تشکیل می شوند ، که به طور موثر از پل های اکسیژن پیوند شیمیایی جلوگیری می کند و باعث ایجاد تجمع سخت در اصلاح خشک می شوند. این روش یک روش تصفیه سطح سنتی کربنات کلسیم است که برای سورفاکتانت های محلول در آب مناسب است. از مزایای این روش می توان به پوشش یکنواخت و کیفیت تولید بالا اشاره کرد. با این حال ، برای خشک شدن باید درجه حرارت و شرایط خاصی کنترل شود. برخی از عوامل تصفیه سطح در آب محلول نیستند یا به راحتی در آب تجزیه می شوند. استفاده از سایر عوامل ارگانیک دارای مشکلات هزینه و ایمنی است.

(1) سورفاکتانت اسید استئاریک (نمک)

سورفاکتانت اسید استئاریک (نمک) یکی از عوامل تصفیه کننده سطحی است که برای اصلاح کربنات کلسیم مورد استفاده قرار می گیرد. متعلق به سورفاکتانتهای آنیونی است. ساختار یک گروه آلکیل با زنجیره بلند در یک انتهای مولکول شبیه ساختار یک پلیمر است. این یک گروه لیپوفیلی است ، بنابراین از ماده پایه مولکولی بالا متفاوت است و دارای سازگاری خوبی است و انتهای دیگر آن یک گروه قطبی محلول در آب است ، مانند یک گروه کربوکسیل ، که می تواند به صورت فیزیکی و شیمیایی بر روی سطح پرکننده های غیر آلی جذب شود به عنوان کربنات کلسیم.

مکانیسم واکنش خاص کربنات کلسیم اصلاح شده اسید استئاریک (نمک) این است که تحت شرایط قلیایی ، ROOH- با Ca2 + و سایر اجزای واکنش می دهد و رسوبات کلسیم اسید چرب را تشکیل می دهد ، که روی سطح کربنات کلسیم پوشانده شده است ، به طوری که خواص سطح ذرات از میل تغییر می کنند آب لیپوفیلی می شود.

یو لینهای و تیم وی گزارش دادند که از محلول صابون سازی استئارات سدیم به عنوان یک واسطه برای تهیه کربنات کلسیم کامپوزیت به روش هم رسوبی استفاده می کنند. جین رویدی و تیم وی اصلاح محلول کربنات کلسیم توسط استئارات سدیم را بررسی کردند. در حضور یک تعدیل کننده ، کربنات کلسیم اصلاح شده از طریق کربن زایی از هیدروکسید کلسیم تهیه شد ، که نشان می دهد آبگریزی به دلیل ترکیب استئارات سدیم به شکل پیوندهای یونی است. در سطح کربنات کلسیم ، استئارات کلسیم نامحلول ایجاد می شود.

(2) سورفکتانتهای فسفات و اسید فسفریک تغلیظ شده

فسفات و سایر اسیدهای چرب (استرها) برای اصلاح سطح کربنات کلسیم استفاده می شود. پس از انجام اصلاح سطح کربنات کلسیم توسط پلی فسفات (ADDP) با ساختاری خاص ، سطح ذرات کربنات کلسیم آبگریز و لیپوفیل است. اندازه ذرات جمع شده کاهش می یابد ، و کربنات کلسیم اصلاح شده در سیستم پلاستیکی PVC پر می شود تا به طور قابل توجهی پردازش و خواص مکانیکی پلاستیک را بهبود بخشد. استفاده مخلوط از اسید استئاریک و سدیم دودسیل بنزن سولفونات برای تصفیه سطح کربنات کلسیم سبک می تواند اثر اصلاح سطح را بهبود بخشد.

(3) سورفاکتانتهای نمک آمونیوم کواترنر

نمک آمونیوم کواترن یک سورفاکتانت کاتیونی است. انتهای آن با بار مثبت از طریق الکترواستاتیکی روی سطح کربنات کلسیم جذب می شود و انتهای دیگر آن می تواند با پلیمرها متصل شود و سطح کربنات کلسیم را اصلاح کند.

ژانگ ژیهونگ و دیگران برای اصلاح آلی کربنات کلسیم از نوع جدید سورفاکتانت کاتیونی استیل دی متیل آلیل آمونیوم کلراید (CDAAC) استفاده کردند و محصول اصلاح شده به عنوان پرکننده لاستیکی مورد استفاده قرار گرفت و نتایج خوبی به دست آورد.

2. عوامل و فرآیندهای معمولاً مورد استفاده برای اصلاح خشک

فرآیند اصلاح خشک این است که پودر کربنات کلسیم را درون میکسر پرسرعت قرار داده و سپس در اصلاح کننده سطح قرار دهید. با کمک میکسر و دمای مشخص ، می توان اصلاح کننده را به طور یکنواخت روی سطح ذرات کربنات کلسیم جذب کرد تا به اثر اصلاح برسد.

مهمترین الزامات فنی فرآیند اصلاح خشک عبارتند از: اختلاط سریع برای تسهیل پوشش یکنواخت عامل جفت در سطح ذرات کربنات کلسیم ، دمای مناسب برای تسهیل واکنش و جذب و خشک شدن کربنات کلسیم بدون رطوبت برای جلوگیری از عامل اتصال ابتدا با آب واکنش دهید ، نه با -OH روی سطح کربنات کلسیم ، که بر اثر اصلاح تأثیر می گذارد.

اصلاح کننده سطح به طور کلی یک عامل اتصال است. عامل اتصال سطح کربنات کلسیم را اصلاح می کند. گروه موجود در یک انتهای عامل اتصال می تواند با سطح کربنات کلسیم واکنش داده و پیوند شیمیایی قوی ایجاد کند. عامل اتصال انتهای دیگر پلیمر می تواند تحت یک واکنش شیمیایی خاص یا درهم تنیدگی مکانیکی با پلیمر آلی قرار گیرد و بدین ترتیب دو ماده با خواص کاملا متفاوت ، کربنات کلسیم و پلیمر آلی را از نزدیک ترکیب کند. در حال حاضر ، عوامل اتصال در بازار عمدتا شامل عوامل اتصال تیتانات ، عوامل اتصال آلومینات ، عوامل اتصال بورات و عوامل اتصال فسفات هستند.

(1) عامل اتصال Titanate

جریان فرآیند اصلاح پوشش سطح خشک با عامل اتصال کوپلینگ نشان داده شده است. تجهیزات اصلاح یک میکسر گرمایشی با سرعت بالا است.

به منظور بهبود یکنواختی فعل و انفعال بین ماده اتصال دهنده تیتانات و کربنات کلسیم ، از حلالهای بی اثر مانند پارافین مایع (روغن سفید) ، اتر نفت ، روغن ترانسفورماتور ، اتانول مطلق و غیره به طور کلی برای انحلال و رقت استفاده می شود.

مقدار ماده اتصال دهنده تیتانات به اندازه ذرات و سطح ویژه کربنات کلسیم ، به طور کلی 0.5٪ -3.0٪ بستگی دارد. دمای خشک شدن کربنات کلسیم باید تا حد ممکن پایین تر از نقطه اشتعال عامل اتصال باشد ، به طور کلی 100-120 درجه سانتی گراد. عامل اتصال تیتانات و حلال بی اثر مخلوط شده و به صورت اسپری یا افزودن قطره ای به میکسر پرسرعت اضافه می شوند ، که می تواند بهتر پراکنده شود و با ذرات کربنات کلسیم برای پوشش شیمیایی سطح مخلوط شود.

در صورت استفاده از تجهیزات مداوم اصلاح سطح ، مانند اصلاح کننده سطح پودر پیوسته SLG ، لازم نیست ماده اتصال دهنده تیتانات با حلال از قبل رقیق شود.

کربنات کلسیم تیمار شده با عامل اتصال تیتانات سازگاری خوبی با مولکول های پلیمر دارد. در همان زمان ، از آنجا که عامل جفت شدن تیتانات می تواند پلی مولکولی بین مولکول های کربنات کلسیم و مولکول های پلیمر ایجاد کند ، برهمکنش بین پلیمرهای آلی یا رزین ها و کربنات کلسیم را افزایش می دهد و می تواند مواد کامپوزیت ترموپلاستیک و غیره را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. مانند مقاومت در برابر ضربه ، مقاومت در برابر کشش ، مقاومت در برابر خم شدن و کشیدگی.

در مقایسه با پرکننده کربنات کلسیم درمان نشده یا اسید استئاریک (نمک) کربنات کلسیم تیمار شده ، خصوصیات کربنات کلسیم اصلاح شده با سطح عامل جفت تیتانات اصلاح شده به طور قابل توجهی بهبود یافته است.

(2) عامل اتصال آلومینات

از عوامل اتصال آلومینات به طور گسترده ای در تصفیه سطح کربنات کلسیم و فرآوری محصولات پلاستیکی پر شده مانند PVC ، PP ، PE و باند اصلی پرکننده استفاده می شود. مطالعات نشان داده است که کربنات کلسیم سبک تحت درمان با آلومینات می تواند به طور قابل توجهی ویسکوزیته سیستم مخلوط کربنات کلسیم / پارافین مایع را کاهش دهد ، این نشان می دهد که کربنات کلسیم اصلاح شده از پراکندگی خوبی در محیط های آلی برخوردار است.

علاوه بر این ، کربنات کلسیم فعال شده پس از اصلاح سطح می تواند به طور قابل توجهی خصوصیات مکانیکی سیستم مخلوط CaCO3 / PP (پلی پروپیلن) مانند مقاومت در برابر ضربه و مقاومت را بهبود بخشد.

(3) اصلاح اتصال جفت

سیستم جفت کامپوزیت کربنات کلسیم بر اساس عامل جفت کربنات کلسیم ، همراه با سایر عوامل درمان سطح ، عوامل اتصال متقابل و اصلاح کننده های پردازش برای درمان جامع فنی سطح کربنات کلسیم است.

عامل اتصال و عوامل کمکی مختلف در سیستم اتصال ترکیبی به شرح زیر شرح داده شده است:

عامل اتصال Titanate.

اسید استریک. اثر تیمار کربنات کلسیم با اسید استئاریک به تنهایی رضایت بخش نیست. استفاده از عامل اتصال به تنهایی برای درمان کربنات کلسیم هزینه بالاتری دارد. ترکیب اسید استئاریک و ماده اتصال دهنده تیتانات می تواند اثر هم افزایی بهتری داشته باشد. افزودن اسید استئاریک اساساً اثر کوپلینگ ماده اتصال را تحت تأثیر قرار نمی دهد. در عین حال ، می تواند مقدار عامل جفت را کاهش دهد و هزینه های تولید را کاهش دهد.

عامل اتصال عرضی بیسمالایمید. در سیستم عامل جفت کامپوزیت ، استفاده از عامل اتصال متقابل می تواند پرکننده معدنی و رزین ماتریس را از طریق فن آوری اتصال متقاطع با هم ترکیب کرده و خواص مکانیکی ماده کامپوزیت را بیشتر بهبود بخشد. دستیابی به این مسئله با “Bai Yanhua” یا درمان سطحی ماده اتصال دهنده تیتانات ساده دشوار است.

رزین اصلاح کننده -80 پردازش و غیره اصلاح کننده های مختلف پردازش عمدتا از ترکیبات پلیمری هستند. اصلاح کننده های پردازش می توانند به طور قابل توجهی سیالیت ذوب ، خصوصیات تغییر شکل حرارتی و براقیت سطح محصول رزین را بهبود بخشند.

به منظور پوشاندن سطح تمام ذرات کربنات کلسیم با یک لایه از مولکول های عامل جفت ، می توان روش پاشش یا چکاندن را به غوطه وری امولسیون تغییر داد ، و سپس با ماده اتصال متقابل و سایر مواد افزودنی با سرعت زیاد فیلتر ، خشک ، خرد و خرد کرد ( مخلوط کردن) ، به طور مساوی پراکنده می شود.

به طور خلاصه ، اجزای اصلی سیستم جفت کامپوزیت کربنات کلسیم ، عامل اتصال کربنات کلسیم و تیتانات هستند. عامل اتصال تیتانات نقش اصلی را بازی کرد. بر این اساس ، افزودن عوامل اتصال عرضی ، سورفاکتانت ها ، اصلاح کننده های فرآوری و غیره می تواند باعث افزایش بیشتر سطح سطح پرکننده های کربنات کلسیم ، افزایش مقدار پرکننده ها و بهبود عملکرد مواد کامپوزیتی شود.

پرکننده کربنات کلسیم پس از اصلاح کوپلینگ ترکیبی ، یک پودر سفید با تراکم 2.7-2.8g / cm3 ، مقدار pH 7-8 ، و خواص آبگریز خوب است.

کربنات کلسیم تیمار شده با عامل اتصال (از جمله کربنات کلسیم سبک و کربنات کلسیم سنگین) ، علاوه بر این که به عنوان پرکننده عملکردی پلی وینیل کلرید سفت و سخت استفاده می شود ، همچنین به عنوان پرکننده و رنگدانه برای چسب ها ، جوهرها ، پوشش ها و غیره استفاده می شود.

4. اصلاح پلیمر

اصلاح سطح کربنات کلسیم با پلیمرها می تواند ثبات کربنات کلسیم را در فاز آلی یا معدنی (سیستم) بهبود بخشد. این پلیمرها شامل الیگومرها ، پلیمرهای بالا و پلیمرهای محلول در آب ، مانند پلی متیل متاکریلات (PMMA) ، پلی اتیلن گلیکول ، پلی وینیل الکل ، اسید پلی مالئیک ، پلی اکریلیک اسید ، الکوکسی استایرن – پلیمرهای استایرن سولفونیک اسید ، پلی پروپیلن ، پلی اتیلن و غیره است.

روند پوشش کربنات کلسیم اصلاح شده روی سطح پلیمر را می توان به دو نوع تقسیم کرد. پلیمر در یک حلال مناسب حل می شود و سپس کربنات کلسیم از طریق سطح اصلاح می شود. هنگامی که پلیمر به تدریج روی سطح ذرات کربنات کلسیم جذب می شود ، حلال خارج می شود تا یک پوشش ایجاد کند. این پلیمرها روی سطح ذرات کربنات کلسیم جذب می شوند و یک لایه جذب فیزیکی و شیمیایی ایجاد می کنند ، که می تواند از جمع شدن ذرات کربنات کلسیم جلوگیری کند ، قابلیت پراکندگی را بهبود بخشد و باعث شود کربنات کلسیم از پایداری پراکندگی بهتری در کاربردها برخوردار باشد.

Master batch filler نوع جدیدی از پرکننده پلاستیک است. روش این است که پرکننده و دسته اصلی رزین را به نسبت مشخص مخلوط کنید ، مقداری سورفکتانت اضافه کنید ، از مخلوط کردن برش بالا ، اکستروژن و گلوله زدن برای ساختن پرکننده مستربچ استفاده کنید. این نوع پرکننده دسته اصلی دارای قابلیت پراکندگی خوب ، نیروی اتصال قوی با رزین ، ذوب یکنواخت ، مقدار افزودن زیاد ، سایش مکانیکی کم و کاربرد مناسب است. بنابراین ، از آن به طور گسترده ای در تسمه ها ، کیسه های بافته شده ، محصولات توخالی پلی اتیلن (لوله ها ، ظروف و غیره) ، فیلم ها و غیره استفاده می شود. با توجه به رزین های مختلف ماتریس ، پرکننده های اصلی مستربچ که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، عمدتا شامل مجموعه اصلی کربنات کلسیم پلی پروپیلن اکتیو (سری اصلی APP) ) ، پرکننده های کربنات کلسیم موم پلی اتیلن و پرکننده های اصلی پلی کربنات کلسیم پلی اتیلن.

مستربچ APP از کربنات کلسیم و پلی پروپیلن تصادفی به عنوان مواد اولیه اساسی ساخته شده است ، که در نسبت خاصی فرموله شده و از طریق ذوب داخلی ، تصفیه باز و دانه بندی تولید می شود. کربنات کلسیم باید قبل از ترکیب شدن با پلی پروپیلن تصادفی تحت عملیات فعال سازی سطح قرار گیرد. نسبت پلی پروپیلن اتاکتیک و کربنات کلسیم فعال به طور کلی 1: 3-1: 10 است. به منظور بهبود خواص پردازش و قالب گیری از پلی پروپیلن آتاکی ، به طور کلی بخشی از پلی پروپیلن ایزوتاکتیک یا بخشی از پلی اتیلن در حین قالب ریزی اضافه می شود. نسبت پلی پروپیلن atactic و کربنات کلسیم فعال ، سطح پوشش سطحی ذرات کربنات کلسیم را تعیین می کند ، که در نهایت بر کیفیت محصول مجموعه اصلی APP تأثیر می گذارد.

در سیستم دسته اصلی APP ، ذرات کربنات کلسیم توسط پلی پروپیلن آتاکتیک پوشانده شده است ، یعنی ذرات کربنات کلسیم به طور مساوی در ماده پایه پلی پروپیلن تصادفی پراکنده می شوند. با فرض اینکه ذرات کربنات کلسیم ذرات استاندارد مکعبی یا کروی با طول یا قطرهای جانبی به ترتیب 10μm ، 50μm و 100μm باشند ، می توان از نسبت جرمی پلی پروپیلن و کربنات کلسیم تصادفی برای محاسبه سطح هر ذره کربنات کلسیم پوشش داده شده با پلی تصادفی متوسط ​​ضخامت تخیل اکریلیک. از نظر تئوری ، هرچه کربنات کلسیم بیشتر پر شود ، بهتر ، یعنی هر چه ضخامت خیالی کوچکتر باشد ، بهتر است. اما ضخامت واقعی به تجهیزات فرآیند و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

با استفاده از موم پلی اتیلن یا پلی اتیلن به جای پلی پروپیلن تصادفی به عنوان ماده پایه و ترکیب پر کننده کربنات کلسیم فعال می توان پر کننده دسته اصلی کربنات کلسیم موم پلی اتیلن و پر کننده دسته اصلی کربنات کلسیم پلی اتیلن را تهیه کرد.

5. اصلاح پلاسما و تابش

استفاده از سیستم پلاسمای تخلیه درخشش همراه با القا and و استفاده از مخلوط آرگون (Ar) و پروپیلن با خلوص بالا (C3H6) به عنوان گاز تصفیه کننده پلاسما برای اصلاح پودر کربنات کلسیم سنگین (1250 مش) توسط پلاسمای دمای پایین. نتایج نشان می دهد که پرکننده کربنات Ar- کلسیم تیمار شده با گاز مخلوط C3H6 دارای چسبندگی رابط خوبی با پلی پروپیلن (PP) است. دلیل این امر این است که یک لایه آلی غیر قطبی روی سطح ذرات کربنات کلسیم اصلاح شده وجود دارد که باعث کاهش قطبیت سطح ذرات کربنات کلسیم و سازگاری و میل با پلی پروپیلن (PP) می شود.

6. اصلاح سطح غیر آلی

برای اصلاح سطح پودر کربنات کلسیم از اسید فسفریک متراکم (اسید متافسفریک یا اسید پیرو فسفریک) استفاده می شود که می تواند بر معایب مقاومت ضعیف اسید و pH سطح بالای پودر کربنات کلسیم غلبه کند. PH محصول اصلاح شده 5.0-8.0 است (1.0-5.0 کمتر از قبل از درمان سطح) ، به سختی در اسیدهای ضعیف مانند اسید استیک قابل حل است و مقاومت به اسید بهتری دارد.

علاوه بر این ، سولفات روی و شیشه آب در فرآیند کربناتاسیون کربنات کلسیم برای اصلاح سطح اضافه می شود. هنگامی که محصول حاصل روی لاستیک استایرن بوتادین اعمال می شود ، می توان از نظر کشیدگی و مقاومت پارگی آن را بهبود بخشید.

روند اصلاح خشک ساده است ، سرمایه گذاری در تجهیزات تولید و هزینه های تولید کم است و می توان آن را مستقیماً پس از تخلیه بسته بندی کرد. با این حال ، در مقایسه با روش مرطوب ، درجه فعال سازی خوب نیست و یکنواخت سازی اندازه ذرات اولیه ذرات کربنات کلسیم دشوار است. بنابراین ، فرآیند فعال سازی خشک در حال حاضر برای درمان اصلاح کربنات کلسیم در درجه پرکننده مناسب است و برای کربنات نانو کلسیم کاربردی باید بهبود یابد.
3. ارزیابی اثر اصلاح کربنات کلسیم

ارزیابی اثر کربنات کلسیم اصلاح شده را می توان تقریباً به دو دسته تقسیم کرد: روش مستقیم و روش غیرمستقیم. روش غیر مستقیم ترکیب پرکننده کربنات کلسیم اصلاح شده با سیستم کاربرد برای تعیین عملکرد برنامه سیستم کاربرد است. روش مستقیم به تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سطح کربنات کلسیم اصلاح شده ، مانند درجه فعال سازی ، سطح خاص ، مقدار جذب روغن ، مقدار پوشش ، ساختار سطح و مورفولوژی اشاره دارد.

(1) درجه فعال سازی

پرکننده های غیر آلی به طور کلی دارای چگالی نسبتاً بالایی هستند و دارای یک سطح آب دوست هستند که به طور طبیعی در آب ته نشین می شود ، در حالی که سطح پرکننده های غیر آلی که با اصلاح سطح تحت درمان قرار می گیرند از آب دوست به آبگریز تغییر می کند. این نوع ذرات ریز آبگریز به دلیل کشش عظیم سطح ، بدون غرق شدن در آب شناور می شوند. با توجه به این پدیده ، مفهوم درجه فعال سازی ارائه شده است که با ω نشان داده می شود.

ω = وزن قسمت شناور در نمونه (گرم) / وزن کل نمونه (گرم)
روند تغییر ω از 0-100٪ نشان دهنده درجه فعال شدن سطح کربنات کلسیم اصلاح شده از کوچک به بزرگ است.

روش آزمایش به شرح زیر است ، حدود 5 گرم نمونه ، با دقت 01/0 گرم ، 200 میلی لیتر آب به یک قیف جدا کننده 250 میلی لیتر اضافه کنید ، به مدت 1 دقیقه با سرعت 120 بار در دقیقه به عقب و جلو تکان دهید ، آن را به آرامی روی قیف قیف قرار دهید ، و بگذارید به مدت 20 تا 30 دقیقه بماند ، پس از طبقه بندی واضح ، کربنات کلسیم غرق شده را در یک بوته ماسه شیشه ای با وزن ثابت (با دقت 0.001 گرم) در 105 ± 5 ℃ در یک زمان قرار دهید ، مکش و فیلتر آب کنید ، و آن را در یک جعبه خشک کن با درجه حرارت ثابت تا وزن ثابت در 105 ± 5 place قرار دهید ، دقیق تا 0.001 گرم.

(2) سطح خاص

علاوه بر بهبود فعالیت ، روند اصلاح سطح همچنین می تواند به طور مثر از جمع شدن ثانویه جلوگیری کند. ذرات نانو کربنات کلسیم اصلاح نشده مستعد تولید تجمع های سخت هستند و سطح خاص آن کم است. پس از اصلاح سطح ، تجمع ذرات کربنات کلسیم بسیار بهبود یافته و سطح ویژه آن به طور قابل توجهی افزایش می یابد. هرچه سطح خاص بیشتر باشد ، پراکندگی و درجه پراکندگی ذرات بهتر است. این بدان دلیل است که سطح ذرات نانو کربنات کلسیم اصلاح شده با یک لایه اصلاح کننده پوشانده شده و انرژی سطح کاهش می یابد و ذرات را در یک حالت پایدار قرار می دهد. حتی اگر بعضی از ذرات با هم جمع شوند ، تجمع متقابل آنها یک تجمع نرم است که به راحتی باز می شود.

(3) مقدار جذب روغن

مقدار جذب روغن به اندازه ، پراکندگی ، درجه تجمع ، سطح خاص و خصوصیات سطح ذرات کربنات کلسیم مربوط است. مقدار جذب روغن خاصیت مهمی است که بر کاربرد عملی کربنات کلسیم اصلاح شده ، به ویژه برای پوشش ها ، پلاستیک ها و صنایع جوهر تأثیر می گذارد. اگر مقدار جذب روغن زیاد باشد ، در صنعت استفاده از پوشش و جوهر ، ویسکوزیته افزایش می یابد و درصورت استفاده در صنعت پلاستیک ، مصرف نرم کننده افزایش می یابد ، بنابراین مقدار جذب روغن باید کم باشد.