چرا پودر تالک باید سطحی اصلاح شود؟
تالک یک ماده معدنی سیلیکات منیزیم هیدراته با عایق الکتریکی خوب، مقاومت در برابر حرارت، پایداری شیمیایی، روانکاری، جذب روغن، قدرت پنهان کردن و خواص پردازش مکانیکی است. به طور گسترده ای در لوازم آرایشی، رنگ، پوشش، کاغذ سازی، پلاستیک، کابل، سرامیک، مواد ضد آب و سایر زمینه ها استفاده می شود.
1. چرا پودر تالک باید سطحی اصلاح شود؟
مانند سایر مواد پودر معدنی غیر فلزی، عملیات ارگانیک سطحی پودر تالک ضروری است. این امر به این دلیل است که سطح پودر تالک دارای گروه های آبدوست بوده و از انرژی سطحی بالایی برخوردار است. به عنوان یک پرکننده غیر آلی و یک ماده مولکولی با پلیمر بالا، تفاوت زیادی در ساختار شیمیایی و شکل فیزیکی وجود دارد. این میل ترکیبی ندارد و به ذرات پودر تالک نیاز دارد تا برای بهبود نیروی اتصال سطحی بین پودر تالک و پلیمر، و بهبود پراکندگی یکنواخت و سازگاری ذرات پودر تالک و پلیمر، سطحی شوند.
2. روش های اصلاح سطح پودر تالک چیست؟
(1) روش اصلاح پوشش سطح
روش اصلاح پوشش سطحی به این صورت است که ماده فعال سطحی یا عامل جفت کننده روی سطح ذره را می پوشانند، به طوری که سورفکتانت یا عامل جفت کننده با جذب سطحی یا پیوند شیمیایی با سطح ذره ترکیب می شود، به طوری که سطح ذره از آب دوست به آبگریز تغییر می کند و به ذره خواص جدیدی می دهد که سازگاری ذرات با پلیمرها را بهبود می بخشد. این روش در حال حاضر رایج ترین روش مورد استفاده است.
(2) روش مکانیکی
روش مکانیکی به این صورت است که ذرات نسبتاً بزرگ را با خرد کردن، اصطکاک و غیره کوچک‌تر می‌کنند، به طوری که فعالیت سطحی ذرات افزایش می‌یابد، یعنی افزایش ظرفیت جذب سطحی، ساده‌سازی فرآیند، کاهش هزینه‌ها و آسان‌تر کردن آن. کنترل کیفیت محصول خرد کردن بسیار ریز وسیله مهمی برای پردازش عمیق مواد است و هدف اصلی آن ارائه محصولات پودری با کارایی بالا برای صنعت مدرن است. این فرآیند یک کاهش اندازه ذرات ساده نیست، شامل بسیاری از خواص مواد پودری پیچیده و تغییرات ساختاری، تغییرات مکانیکی شیمیایی است.
(3) روش اصلاح لایه غشای خارجی
اصلاح لایه لایه بیرونی به این صورت است که لایه ای از پلیمر را به طور یکنواخت روی سطح ذره می پوشاند، بنابراین سطح ذرات را با خواص جدیدی می بخشد.
(4) اصلاح فعال جزئی
اصلاح نیمه فعال از واکنش های شیمیایی برای پیوند برخی گروه ها یا گروه های عاملی بر روی سطح ذرات سازگار با پلیمرها استفاده می کند تا ذرات معدنی و پلیمرها سازگاری بهتری داشته باشند تا به هدف ترکیب ذرات معدنی و پلیمرها دست یابد.
(5) اصلاح سطح انرژی بالا
اصلاح سطح با انرژی بالا استفاده از انرژی عظیم تولید شده توسط تخلیه پر انرژی، اشعه پلاسما، اشعه ماوراء بنفش و غیره برای اصلاح سطح ذرات به منظور فعال کردن سطح و بهبود سازگاری بین ذرات و پلیمرها است.
(6) اصلاح واکنش بارش
اصلاح واکنش بارش از واکنش بارش برای اصلاح استفاده می کند. این روش استفاده از اثر بارش برای پوشش سطح ذرات است تا به اثر اصلاح دست یابد.
3. چه اصلاح کننده های سطحی معمولا در پودر تالک استفاده می شود؟
(1) عامل اتصال تیتانات
روش اصلاح: فرآیند خشک به این صورت است که پودر تالک را در یک همزن با سرعت بالا که از قبل در دمای 100 درجه سانتیگراد تا 110 درجه سانتیگراد گرم شده است، هم بزنید و خشک کنید و سپس ماده کوپلینگ تیتانات اندازه گیری شده (رقیق شده با مقدار مناسب روغن سفید 15#) را اضافه کنید. چند دقیقه هم بزنید تا پودر تالک اصلاح شده بدست آید. فرآیند مرطوب عبارت است از رقیق کردن عامل جفت کننده تیتانات با مقدار معینی حلال، اضافه کردن مقدار مشخصی پودر تالک، هم زدن در دمای 95 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه، فیلتر و خشک کردن برای به دست آوردن محصول پودر تالک اصلاح شده.
(2) عامل اتصال آلومینات
روش اصلاح: مقدار مناسبی از آلومینات (مانند L2) را در یک حلال (مانند پارافین مایع) حل کنید، پودر تالک ریز 1250 مش خشک شده را اضافه کنید و به مدت 30 دقیقه آسیاب کنید تا اصلاح شود و دما را در 100 درجه سانتیگراد نگه دارید. یک دوره زمانی، و خنک پس از آن، محصول اصلاح شده به دست می آید.
(3) عامل اتصال سیلان
روش اصلاح: محلولی از ماده جفت کننده سیلان (مانند KH-570) درست کنید و آن را به طور یکنواخت هم بزنید. محلول را داخل پودر تالک خشک شده بریزید، به مدت 40-60 دقیقه هم بزنید تا عامل درمان کاملاً فیلر را بپوشاند و سپس حرارت داده و خشک کنید تا پودر تالک اصلاح شده به دست آید.
(4) فسفات
روش اصلاح: ابتدا پودر تالک را در محلول آبی استر اسید فسفریک در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت از قبل بپوشانید، سپس در حدود 95 درجه سانتیگراد خشک کنید. در نهایت دما را به 125 درجه سانتیگراد برسانید و به مدت 1 ساعت عملیات حرارتی کنید. مقدار مصرف فسفات 0.5 تا 8 درصد پودر تالک است.