Cinq types courants de méthodes de modification de l’argile kaolin
Dans le processus d’application du kaolin, la modification est une méthode de traitement en profondeur importante. Il est basé sur les groupes actifs du kaolin (y compris les groupes alcool d’aluminium, les groupes fonctionnels silanol, etc.) et modifie les caractéristiques du processus du kaolin par des méthodes mécaniques, physiques et chimiques. , pour répondre à ses exigences d’application en production dans divers domaines et industries.
1. Modification thermique
La modification thermique élimine principalement une partie ou la totalité des -OH de la surface du kaolin par calcination à haute température, modifiant ainsi les propriétés de surface du kaolin et lui donnant une blancheur plus élevée, une meilleure isolation et une meilleure stabilité thermique. Son application comme charge sur les revêtements, le caoutchouc, les plastiques et les peintures peut améliorer les performances des produits correspondants.
2. Modification acido-basique
La modification acide signifie que pendant le processus de calcination du kaolin, l’environnement chimique de l’Al dans le processus de changement de phase est différent, ce qui confère à l’Al qu’il contient une réactivité acide. La modification alcaline signifie que pendant le processus de calcination du kaolin, l’environnement chimique du Si est différent pendant le processus de changement de phase. Le SiO2 dans le kaolin est calciné à haute température pour l’activer, de sorte que le silicium activé dans le kaolin réagisse avec les substances alcalines pour atteindre l’objectif de modification.
Après modification acido-basique, la taille des pores du kaolin augmente, la répartition des pores est plus concentrée et la surface spécifique est considérablement augmentée. L’utilisation de kaolin modifié acido-basique comme charge peut améliorer les performances d’étanchéité à l’air des matériaux composites.
3. Modification des surfaces
La modification de surface fait référence au processus de revêtement de certaines substances organiques ou inorganiques sur la surface des particules de kaolin par adsorption physique ou chimique, modifiant ainsi le kaolin. C’est actuellement la méthode de modification la plus importante du kaolin. Les modificateurs de surface couramment utilisés comprennent principalement les agents de couplage silane, la silicone (huile) ou la résine de silicone, les tensioactifs et les acides organiques.
L’agent de couplage silane est le modificateur de surface le plus couramment utilisé et le plus efficace pour les charges de kaolin. Le processus de traitement est relativement simple. Généralement, de la poudre de kaolin et un agent de couplage au silane préparé sont ajoutés à la machine de modification pour le traitement de revêtement de surface. Le procédé peut être réalisé en continu ou par lots.
Après modification de surface, le kaolin présente une bonne hydrophobie et lipophile, une meilleure dispersion dans la matrice polymère, est moins susceptible de s’agglomérer et présente une meilleure compatibilité avec le polymère. Le kaolin enduit en surface est utilisé comme charge pour remplir les plastiques, le caoutchouc et d’autres polymères afin d’améliorer les propriétés mécaniques et les propriétés de barrière aux gaz des plastiques et des composites de caoutchouc.
4. Modification des intercalations
En raison de sa structure particulière, le kaolin a des liaisons hydrogène entre les couches et de fortes liaisons covalentes à l’intérieur des couches, et les deux côtés des couches sont respectivement la couche atomique du tétraèdre silicium-oxygène et la couche hydroxyle de l’octaèdre aluminium-oxygène, il n’y a donc qu’un quelques-uns très polaires. Seules des substances de faible poids moléculaire peuvent être insérées dans les couches de kaolin, telles que le DMSO, le formamide (FA), l’acétate de potassium, l’hydrazine, etc. D’autres macromolécules organiques nécessitent deux ou plusieurs intercalations pour pénétrer dans les couches de kaolin. De plus, ce dernier doit être inséré dans la couche de kaolin par déplacement ou entraînement du précurseur.
La technologie de modification par intercalation est une technologie de modification de surface du kaolin largement utilisée dans la préparation de kaolin à l’échelle nanométrique. Après intercalation, la distance entre les couches de kaolin augmente. Après intercalation et pelage, la taille des particules de kaolin est plus petite et la surface spécifique est plus grande. L’utilisation de kaolin d’abord intercalé puis décollé comme charge pour améliorer l’étanchéité à l’air des matériaux composites est actuellement une méthode importante pour améliorer l’étanchéité à l’air des matériaux composites.
5. Modification mécanochimique
La méthode de modification mécanochimique utilise essentiellement l’énergie mécanique pour activer des particules et des modificateurs de surface afin d’atteindre l’objectif de convertir l’énergie mécanique en énergie chimique. Ceci peut être réalisé par une forte agitation mécanique, un impact, un broyage, etc., ou à l’aide d’une force mécanique externe. La surface des particules de poudre est recouverte d’une couche de particules de poudre plus fines ou fonctionnelles. La méthode de modification mécanique et chimique utilise différentes machines et processus de modification, de sorte que les effets de modification de la poudre sont également différents.