Pourquoi la poudre de talc doit-elle être modifiée en surface ?
Le talc est un minéral de silicate de magnésium hydraté avec une bonne isolation électrique, une résistance à la chaleur, une stabilité chimique, un pouvoir lubrifiant, une absorption d'huile, un pouvoir masquant et des propriétés de traitement mécanique. Il est largement utilisé dans les cosmétiques, les peintures, les revêtements, la fabrication du papier, les plastiques, les câbles, la céramique, les matériaux imperméables et d'autres domaines.
1. Pourquoi le talc doit-il être modifié en surface ?
Comme d'autres matériaux en poudre minérale non métalliques, le traitement organique de surface de la poudre de talc est nécessaire. Cela est dû au fait que la surface de la poudre de talc contient des groupes hydrophiles et a une énergie de surface élevée. En tant que charge inorganique et matériau moléculaire organique à haut polymère, il existe une grande différence de structure chimique et de forme physique. Il manque d'affinité et nécessite un traitement de surface des particules de poudre de talc pour améliorer la force de liaison interfaciale entre la poudre de talc et le polymère, et améliorer la dispersion uniforme et la compatibilité des particules de poudre de talc et du polymère.
2. Quelles sont les méthodes de modification de surface de la poudre de talc ?
(1) Méthode de modification de la couverture de surface
La méthode de modification du revêtement de surface consiste à recouvrir l'agent tensioactif ou l'agent de couplage à la surface de la particule, de sorte que le tensioactif ou l'agent de couplage soit combiné à la surface de la particule par adsorption ou liaison chimique, de sorte que la surface de la particule passe d'hydrophile à hydrophobe, conférant à la particule de nouvelles propriétés qui améliorent la compatibilité des particules avec les polymères. Cette méthode est actuellement la méthode la plus couramment utilisée.
(2) Méthode mécanochimique
La méthode mécanochimique consiste à rendre plus petites des particules relativement grosses par écrasement, friction, etc., de sorte que l'activité de surface des particules augmente, c'est-à-dire à améliorer leur capacité d'adsorption de surface, à simplifier le processus, à réduire les coûts et à faciliter la contrôler la qualité du produit. Le concassage ultrafin est un moyen important de traitement en profondeur des matériaux, et son objectif principal est de fournir des produits en poudre de haute performance pour l'industrie moderne. Ce processus n'est pas une simple réduction de la taille des particules, il comprend de nombreuses propriétés complexes des matériaux en poudre et des changements structurels, des changements mécanochimiques.
(3) Méthode de modification de la couche de membrane externe
La modification de la couche de film externe consiste à déposer uniformément une couche de polymère sur la surface des particules, conférant ainsi à la surface des particules de nouvelles propriétés.
(4) Modification active partielle
La modification partiellement active utilise des réactions chimiques pour greffer certains groupes ou groupes fonctionnels à la surface de particules compatibles avec les polymères, de sorte que les particules inorganiques et les polymères aient une meilleure compatibilité, de manière à atteindre l'objectif de mélange de particules inorganiques et de polymères.
(5) Modification de surface à haute énergie
La modification de surface à haute énergie consiste à utiliser l'énorme énergie générée par la décharge à haute énergie, les rayons plasma, les rayons ultraviolets, etc. pour modifier la surface des particules afin de rendre la surface active et d'améliorer la compatibilité entre les particules et les polymères.
(6) Modification de la réaction de précipitation
Modification de la réaction de précipitation Utilise la réaction de précipitation pour la modification. Cette méthode consiste à utiliser l'effet de précipitation pour revêtir la surface des particules, de manière à obtenir l'effet de modification.
3. Quels modificateurs de surface sont couramment utilisés dans la poudre de talc ?
(1) Agent de couplage titanate
Méthode de modification : le processus à sec consiste à remuer et à sécher la poudre de talc dans un mélangeur à grande vitesse préchauffé à 100 °C-110 °C, puis à ajouter un agent de couplage titanate uniformément mesuré (dilué avec une quantité appropriée d'huile blanche 15 #) , Remuer quelques minutes pour obtenir du talc modifié en poudre ; le procédé par voie humide consiste à diluer l'agent de couplage titanate avec une certaine quantité de solvant, ajouter une certaine quantité de poudre de talc, agiter à 95°C pendant 30 minutes, filtrer et sécher pour obtenir un produit en poudre de talc modifié.
(2) Agent de couplage aluminate
Méthode de modification : dissoudre une quantité appropriée d'aluminate (tel que le type L2) dans un solvant (tel que la paraffine liquide), ajouter de la poudre de talc fine séchée de 1250 mesh et broyer pendant 30 minutes pour modifier, et maintenir la température à 100 °C pendant une période de temps, et refroidir Après cela, le produit modifié est obtenu.
(3) Agent de couplage silane
Méthode de modification : préparez une solution d'agent de couplage au silane (tel que KH-570) et remuez-la uniformément. Déposez la solution dans la poudre de talc séchée, remuez pendant 40 à 60 minutes pour que l'agent de traitement recouvre complètement la charge, puis chauffez et séchez pour obtenir la poudre de talc modifiée.
(4) Phosphate
Méthode de modification : pré-enrober d'abord la poudre de talc dans la solution aqueuse d'ester d'acide phosphorique à 80 °C pendant 1 heure, puis sécher à environ 95 °C ; enfin monter la température à 125°C, et traiter thermiquement pendant 1 heure. Le dosage de phosphate est de 0,5% à 8% de poudre de talc.
Cinq principales technologies d'application de la micropoudre de silicium pour les stratifiés plaqués de cuivre
À l'heure actuelle, les charges inorganiques utilisées dans les stratifiés plaqués de cuivre (CCL) comprennent principalement les types suivants : ATH (hydroxyde d'aluminium), poudre de talc, micropoudre de silicium, kaolin, carbonate de calcium, dioxyde de titane, trichites isolantes, revêtement de molybdate de zinc. minéraux argileux, etc. Parmi eux, la charge inorganique la plus utilisée est la poudre de silice.
La poudre de silice, qui est largement utilisée dans l'industrie CCL comme charge inorganique, peut être divisée en trois types : type fondu, type cristallin et type composite à partir de la structure moléculaire ; à partir de la morphologie des particules de poudre, il peut être divisé en deux types : forme angulaire et forme sphérique. Par rapport à la poudre de silice angulaire, la poudre de silice sphérique présente de plus grands avantages en termes de remplissage, de dilatation thermique et d'abrasivité.
Dans l'ensemble, la technologie d'application de la charge de poudre de silice peut être résumée dans les cinq aspects suivants :
1. Orienté pour améliorer les performances de la plaque
L'itération rapide des produits électroniques a mis en avant des exigences de performance plus élevées pour les cartes PCB. En tant que charge fonctionnelle, la charge de micropoudre de silicium peut améliorer plusieurs performances des stratifiés plaqués de cuivre et peut également réduire les coûts de fabrication. Il attire de plus en plus l'attention et est largement utilisé.
2. Optimiser la taille des particules et la distribution granulométrique de la poudre de silice
La taille des particules de la charge varie au cours du processus d'application. Il existe deux indicateurs importants pour les particules de charge, l'un est la taille moyenne des particules et l'autre est la distribution granulométrique. Des études ont montré que la taille moyenne des particules et la plage de distribution granulométrique des charges ont un impact très important sur l'effet de remplissage et les performances globales du panneau.
3. Préparation et application de la sphéroïdisation
Les méthodes de préparation de la micropoudre de silicium sphérique comprennent : la méthode au plasma haute fréquence, la méthode au plasma à courant continu, la méthode à l'arc à électrode de carbone, la méthode à la flamme de combustion de gaz, la méthode de granulation par pulvérisation à haute température et la méthode de synthèse chimique, parmi lesquelles la méthode de préparation avec le plus perspective d'application industrielle Est la méthode de flamme de combustion de gaz.
La forme de la poudre de microsilice affecte directement sa quantité de remplissage. Par rapport à la poudre de silice angulaire, la poudre de silice sphérique a une densité apparente plus élevée et une répartition uniforme des contraintes, de sorte qu'elle peut augmenter la fluidité du système, réduire la viscosité du système et a également une plus grande surface.
4. Technologie de remplissage élevée
Si la quantité de charge est trop faible, les performances ne peuvent pas répondre aux exigences, mais avec l'augmentation de la quantité de charge, la viscosité du système augmentera fortement, la fluidité et la perméabilité du matériau deviendront médiocres et la dispersion de la poudre de silice sphérique dans la résine sera difficile et l'agglomération se produira facilement.
5. Technologie de modification de surface
La modification de surface peut réduire l'interaction entre la poudre de silice sphérique, empêcher efficacement l'agglomération, réduire la viscosité de l'ensemble du système, améliorer la fluidité du système et renforcer la poudre de silice sphérique et la matrice de résine PTFE (polytétrafluoroéthylène). Excellente compatibilité, de sorte que les particules sont uniformément dispersées dans la colle.
À l'avenir, la technologie de préparation de la poudre de silice sphérique, la technologie de remplissage élevée et la technologie de traitement de surface seront toujours une direction de développement importante de la charge de poudre de silice. Étudiez la technologie de préparation de la poudre de silice sphérique pour réduire le coût de production et la rendre plus largement utilisée. Lorsque la quantité de remplissage n'est pas suffisante pour répondre aux exigences de performances de plus en plus élevées, la recherche d'une technologie de remplissage élevée est impérative. La technologie de traitement de surface est très importante dans le domaine des charges inorganiques pour CCL. Divers agents de couplage recherchés et appliqués à ce stade peuvent améliorer les performances dans une certaine mesure, mais il reste encore beaucoup de place pour cela.
En outre, la recherche et l'application de charges inorganiques pour CCL passeront également de l'application de charges simples à la recherche et à l'application de charges mixtes, afin d'améliorer simultanément plusieurs propriétés de CCL.
Méthode de modification de surface à l'hydroxyde de magnésium
En tant que produit chimique inorganique respectueux de l'environnement, l'hydroxyde de magnésium présente les avantages d'une température de décomposition thermique élevée, d'une bonne capacité d'adsorption et d'une activité élevée. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, la protection de l'environnement, les retardateurs de flamme et d'autres domaines.
L'hydroxyde de magnésium n'est pas propice à la préparation de matériaux composites en raison de ses caractéristiques physiques de surface. Par conséquent, l'amélioration des propriétés physiques, chimiques ou mécaniques de l'hydroxyde de magnésium par des méthodes de modification de surface est la direction des efforts de nombreux chercheurs.
1. Modification sèche
La modification sèche signifie que l'hydroxyde de magnésium est à l'état sec pendant le processus de modification. Ye Hong et al. utilisé des silanes comme méthode de recherche d'hydroxyde de magnésium modifié à sec et les a ajoutés à l'EVA pour fabriquer des matériaux composites après modification. Cette méthode a considérablement amélioré la dispersion et la compatibilité du produit.
2. Modification humide
La modification humide fait référence à la dispersion d'hydroxyde de magnésium dans un solvant avant modification.
3. Méthode hydrothermale
La méthode hydrothermale est une méthode de modification de l'environnement du système par chauffage dans un environnement aquatique.
4. Méthode de revêtement par microencapsulation
L'hydroxystannate de zinc préparé par la méthode de précipitation uniforme a été enveloppé avec succès sur la surface de l'hydroxyde de magnésium, et l'ignifugation du matériau préparé en l'ajoutant au polymère a été améliorée.
5. Modification de greffe de surface
À l'heure actuelle, la technologie de modification de l'hydroxyde de magnésium est toujours en plein essor, et la recherche de méthodes de modification meilleures et plus efficaces est toujours un point chaud dans l'industrie.
6 types de technologies de modification et caractéristiques de l'attapulgite
L'attapulgite est un minéral argileux de silicate hydraté riche en magnésium et en forme de chaîne nano-couche avec des réserves abondantes. Il est progressivement utilisé dans le domaine de la gouvernance environnementale en raison de sa forte adsorption, de sa sécurité et de sa protection environnementale. La recherche et le développement de nouveaux attapulgites modifiés et la promotion ont également reçu de plus en plus d'attention.
1. Modification thermique
L'attapulgite élimine l'eau de coordination, l'eau de zéolite, l'eau cristalline et l'eau structurelle dans la structure cristalline dans des conditions de chauffage, augmentant ainsi la surface spécifique et la taille des pores de l'attapulgite. L'étude a révélé qu'à environ 110 ° C, l'attapulgite élimine principalement l'eau adsorbée et l'eau de zéolithe sur la surface extérieure ; entre 250 et 650°C, lorsque la température augmente, l'eau cristalline est progressivement et complètement éliminée ; lorsque la température est supérieure à 800°C, l'attapulgite est passée d'une morphologie en bâtonnet à un agrégat sphérique, le volume des pores et la surface spécifique ont diminué et la capacité d'adsorption s'est affaiblie. Par conséquent, le traitement thermique de l'attapulgite est généralement sélectionné à 500-800 °C.
2. Modification du sel acido-basique
La modification acide consiste à utiliser de l'acide chlorhydrique, de l'acide nitrique ou de l'acide sulfurique pour éliminer les minéraux associés de type carbonate tels que le quartz, la montmorillonite et la kaolinite dans l'argile attapulgite, afin de draguer les pores et d'augmenter le nombre de sites actifs. Le traitement alcalin et la modification du salage sont à la fois des ions métalliques dans le modificateur et des cations tels que Fe3+, Mg2+, Na+ entre les couches d'attapulgite pour échanger des ions, ce qui déséquilibre la charge de la structure de surface pour améliorer l'activité d'adsorption. L'effet de la modification du sel acide-base est affecté par la concentration, et les déchets liquides après modification peuvent provoquer une pollution secondaire.
3. Traitement par micro-ondes et traitement par ultrasons
Le traitement par micro-ondes consiste à utiliser un chauffage par micro-ondes pour rendre la structure interne lâche et poreuse afin d'augmenter la surface spécifique. Son principe est similaire au traitement de torréfaction, mais la méthode micro-ondes chauffe uniformément et peut réduire considérablement le temps de chauffage. Il devrait remplacer le traitement thermique traditionnel en tant que technologie de traitement verte. Le traitement par ultrasons consiste à utiliser la cavitation ultrasonique pour générer des ondes de choc à haute température, haute pression ou fortes pour décoller les particules d'argile et disperser les agrégats d'attapulgite afin d'améliorer la dispersion de l'attapulgite.
4. Modification du surfactant
La modification des tensioactifs consiste à incorporer ou à enrober des tensioactifs sur l'attapulgite dans des conditions acides et alcalines, de manière à améliorer la capacité d'adsorption de l'attapulgite pour des substances spécifiques. Parce que la surface de l'attapulgite est souvent chargée négativement, des tensioactifs cationiques sont généralement utilisés, et les plus couramment utilisés sont les sels d'ammonium quaternaire d'alkyl triméthyle et les sels d'amine.
5. Modification de l'agent de couplage et modification du greffon
L'agent de couplage est une sorte de substance amphotère contenant à la fois des groupes hydrophiles et des groupes hydrophobes, qui peut améliorer la compatibilité de l'attapulgite et de la matière organique par la réaction de groupes hydrophiles avec des groupes hydroxyle à la surface de l'attapulgite. La modification par greffage de surface utilise la réaction de copolymérisation de molécules organiques et d'attapulgite pour greffer de la matière organique sur la surface de l'attapulgite afin d'améliorer la capacité d'adsorption des polluants organiques. Dans les applications pratiques, l'attapulgite est souvent d'abord traitée avec un agent de couplage, puis greffée.
6. Carbonisation hydrothermale
Ces dernières années, la technologie de carbonisation hydrothermale est également une méthode organique modifiée relativement populaire. Son principe est similaire à la modification par greffe, utilisant principalement le glucose, le fructose, la cellulose et l'acide chloroacétique comme sources de carbone, et l'hydroxyle, le groupe carboxyle, la liaison éther, le groupe aldéhyde et d'autres groupes fonctionnels organiques greffés sur l'attapulgite pour améliorer ses performances d'adsorption.
État de développement de l'industrie du silane fonctionnel
La formule générale du silane fonctionnel est RSiX3, où R représente des groupes tels qu'un groupe amino, un groupe vinyle, un groupe époxy et un groupe méthacryloxy. De tels groupes sont faciles à réagir avec des groupes fonctionnels dans des polymères organiques, de sorte que le silane et le polymère organique se lient. X représente un groupe qui peut être hydrolysé, tel qu'halogène, alcoxy, acyloxy, etc., et est utilisé pour améliorer la force de liaison réelle entre le polymère et la substance inorganique.
Le silane fonctionnel contient à la fois des groupes fonctionnels organophiles et inorganiques. Il peut être utilisé comme pont d'interface entre les matériaux inorganiques et les matériaux organiques ou participer directement à la réaction de réticulation des matériaux polymères organiques, améliorant ainsi fortement les performances des matériaux. C'est un auxiliaire très important et largement utilisé.
Il existe différentes méthodes de classification des silanes fonctionnels : selon les positions relatives de substitution des groupes organiques actifs et du Si, ils peuvent être divisés en deux types : γ-substitué et α-substitué ; Le silane de base, l'époxy silane et le méthacryloxy silane sont des variétés produites et consommées dans le pays; les silanes fonctionnels peuvent être divisés en agents de couplage silane, agents de réticulation silane et autres silanes fonctionnels selon leurs utilisations.
1. Principaux domaines d'application du silane fonctionnel
Les domaines d'application du silane fonctionnel comprennent principalement : les matériaux composites, le traitement du caoutchouc, le traitement du plastique, les mastics, les adhésifs, les revêtements, le traitement de surface métallique et l'étanchéité des bâtiments, etc., et sont principalement utilisés dans les produits industriels de haute technologie.
Du point de vue de la consommation mondiale de silane fonctionnel, la transformation du caoutchouc représentait 32,4 %, les matériaux composites 18,5 %, les adhésifs 16,7 %, la plasturgie 14,8 % et les revêtements et traitements de surface 11,1 %.
2. Taille du marché des silanes fonctionnels
En 2002, la capacité de production mondiale de silane fonctionnel n'était que de 135 000 tonnes, la production était de 103 000 tonnes et le taux d'exploitation était de 76,3 %. D'ici 2018, la capacité de production mondiale de silane fonctionnel sera de 596 000 tonnes, la production sera de 415 000 tonnes et le taux d'exploitation sera de 69,6 %. Les silanes fonctionnels mondiaux se sont développés rapidement au cours des 20 dernières années, avec un taux de croissance composé annuel moyen de près de 10 %. En 2021, la capacité de production mondiale de silane fonctionnel sera d'environ 765 000 tonnes et la production mondiale de silane fonctionnel sera d'environ 478 000 tonnes. La production en 2021 augmentera par rapport à 2020. On estime que la capacité de production mondiale de silane fonctionnel sera de 762 000 tonnes en 2023, avec un taux de croissance annuel moyen d'environ 5,0 % de 2019 à 2023 ; la production devrait atteindre environ 538 000 tonnes en 2023, avec un taux de croissance annuel moyen d'environ 5,3 % de 2018 à 2023.
Il est prévisible que l'industrie du silane fonctionnel continue d'éliminer les petits producteurs avec une capacité de production arriérée et des normes de protection de l'environnement. L'industrie présentera un paysage concurrentiel dominé par les fabricants à grande échelle. Les entreprises dotées de capacités de recherche et de développement indépendantes, d'une maîtrise des technologies de base et de solides avantages en termes de capital et d'échelle seront plus compétitives.
Perspective d'application de la modification en poudre de la médecine traditionnelle chinoise
Le but de modifier la poudre de médecine traditionnelle chinoise est d'assurer l'uniformité de dispersion du matériau, de concevoir l'apparence et l'odeur de la poudre en fonction des besoins, d'empêcher la perte d'ingrédients actifs, d'améliorer le taux de dissolution des ingrédients insolubles, de réduire l'hygroscopicité de la poudre, et améliorer la poudre. liquidité, etc...
1. L'idée de base de la modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise
La modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise est affectée par de nombreux facteurs, tels que les propriétés de la poudre de matière première, du modificateur et de la formule, le processus de modification, l'équipement de modification, etc. Selon les facteurs affectant la modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise, l'idée de base de la modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise est la suivante :
(1) Selon les propriétés de la poudre de matière première (surface spécifique, taille et distribution des particules, énergie de surface spécifique, propriétés physiques et chimiques de surface, agglomération, etc.), sélectionnez la formule de modificateur appropriée (espèce, dosage et utilisation) .
(2) Selon les propriétés de la poudre de matière première et la formule de modificateur déterminée, sélectionnez le processus de modification de poudre de médecine chinoise qui répond aux conditions d'application. Le principe de base pour sélectionner le processus de modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise est que le modificateur a une bonne dispersibilité, ce qui peut réaliser la dispersion uniforme du modificateur dans les particules de poudre. Dans le même temps, le processus de modification doit être simple, les paramètres sont contrôlables et la qualité du produit est stable. Faible consommation d'énergie et peu de pollution.
(3) Lorsque la formulation et le processus du modificateur sont déterminés, il est particulièrement critique de sélectionner l'équipement de modification approprié. La sélection d'équipements de modification performants peut rendre la dispersion de la poudre et du modificateur bonne, et les opportunités de contact ou d'interaction entre la poudre et le modificateur sont égales ; les conditions de modification de la poudre sont contrôlables, et la consommation d'énergie et l'usure par unité de produit sont moindres. Pas de pollution par la poussière, fonctionnement stable, etc.
(4) Établir un ensemble complet de méthodes de caractérisation pour les particules modifiées de poudre de médecine traditionnelle chinoise.
2. La perspective d'application de la modification en poudre de la médecine traditionnelle chinoise
Dans les préparations de médecine traditionnelle chinoise, les préparations solides représentent 70 % à 80 % et les formes posologiques comprennent principalement des poudres, des granulés, des gélules, des comprimés, des suspensions, etc. Compte tenu des propriétés particulières de la poudre de médecine traditionnelle chinoise elle-même, il a été trouvé à partir de recherches et de pratiques antérieures que la modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise peut améliorer la valeur d'application de la poudre de médecine traditionnelle chinoise dans une certaine mesure.
Au cours des 20 dernières années, avec le développement de la science, d'excellents excipients pharmaceutiques et des presses à comprimés rotatives à haut rendement pouvant être utilisées pour la compression directe de poudre ont été développés avec succès, ce qui a favorisé le développement de la compression directe de poudre. Dans certains pays, plus de 60% des variétés utilisent de la poudre. Cependant, la poudre de la médecine traditionnelle chinoise présente des problèmes tels qu'une absorption facile de l'humidité, une viscosité élevée et une faible fluidité. La production de variétés de comprimés de médecine chinoise est toujours dominée par la granulation humide et la compression de comprimés, et le taux d'utilisation de la technologie de compression directe de poudre est extrêmement faible.
La modification de la poudre de médecine traditionnelle chinoise peut améliorer efficacement l'hygroscopicité et la fluidité de la poudre de médecine traditionnelle chinoise et fournir plus d'espace pour la compression directe de la poudre de médecine traditionnelle chinoise. Avec le renforcement progressif de la compréhension de la technologie de modification de poudre de médecine traditionnelle chinoise, l'amélioration continue de la recherche sur d'excellents modificateurs de surface et des équipements de modification haute performance, la perspective d'application de la technologie de modification de poudre de médecine traditionnelle chinoise dans le domaine de la médecine traditionnelle chinoise est plus large .
4 technologies de modification majeure du kaolin
Le kaolin est largement utilisé. Avec l'innovation continue de la science et de la technologie, tous les horizons ont des exigences plus élevées pour divers indicateurs de kaolin, en particulier la demande de kaolin de haute qualité dans la fabrication du papier, les revêtements, le caoutchouc et d'autres industries continue d'augmenter. La modification du kaolin peut changer les propriétés physiques et chimiques de sa surface, augmentant ainsi sa valeur ajoutée pour répondre aux besoins des nouvelles technologies modernes, des nouvelles technologies et des nouveaux matériaux.
À l'heure actuelle, les méthodes de modification couramment utilisées comprennent la modification par calcination, la modification acide-base, le traitement de raffinement par broyage et exfoliation, et la modification par intercalation et exfoliation.
1. Modification de la calcination
La modification par calcination est la méthode de modification la plus couramment utilisée et la plus mature dans l'industrie du kaolin, en particulier pour le kaolin de la série charbon, la modification par calcination peut éliminer la matière organique et obtenir des produits de kaolin de haute blancheur et de haute qualité. De nombreux facteurs affectent la qualité calciné du kaolin. La qualité des matières premières, la granulométrie des matières premières, le système calciné, l'atmosphère calcinée et le choix des additifs ont tous un impact significatif sur la qualité du kaolin calciné.
La calcination du kaolin provoquera une certaine modification de sa structure cristalline. Lors d'une calcination à basse température, une partie de la matière organique et de l'eau physiquement adsorbée dans le kaolin va se détacher progressivement. Lorsqu'il est calciné à 500-900 ° C, le kaolin se déshydroxyle, détruit la structure cristalline et devient amorphe. La structure en couches s'effondre, la surface spécifique augmente et l'activité augmente également en conséquence. Le kaolin obtenu par calcination à ce palier de température est appelé métakaolin. Lorsque la température de calcination atteint environ 1000°C, la kaolinite subit une transformation de phase pour former une structure de spinelle aluminium-silicate ; lorsque la température de calcination dépasse 1100°C, la transformation de la mullite se produit.
2. Modification acide-base
La modification acide-base du kaolin peut améliorer efficacement l'adsorption et la réactivité de la surface de la poudre. Le kaolin à base de charbon calciné a été modifié avec de l'acide chlorhydrique et de l'hydroxyde de sodium respectivement, et les conditions de traitement correspondant à la meilleure valeur d'absorption d'huile ont été obtenues. Étant donné que le kaolin calciné a formé de l'Al tétraédrique avec une réactivité acide, après modification à l'acide chlorhydrique, la lixiviation de l'élément Al dans le kaolin enrichit considérablement la structure poreuse du kaolin; la modification de l'hydroxyde de sodium peut lixivier l'élément Si dans le kaolin calciné, ce qui augmente la petite structure des pores, car une partie de SiO2 dans le kaolin est transformée en SiO2 libre et il est facile de réagir avec des substances alcalines.
La lixiviation des impuretés d'oxyde métallique dans le kaolin modifié par un acide peut également enrichir les pores du kaolin et améliorer encore ses paramètres de performance importants tels que la taille des pores, la distribution granulométrique et la surface spécifique. Avec l'augmentation du temps de traitement alcalin, la distribution de la taille des pores du kaolin de la série du charbon calciné devient plus large, la surface spécifique diminue, le volume des pores augmente et l'activité de craquage et la sélectivité augmentent.
3. Modification de l'intercalation/exfoliation
La modification par intercalation et exfoliation du kaolin et la préparation de poudre ultrafine sont un moyen important d'améliorer la qualité du kaolin, et il est d'une grande importance d'améliorer la plasticité, la blancheur, la dispersibilité et l'adsorption du kaolin. La structure du kaolin est composée de tétraèdres silicium-oxygène et d'octaèdres aluminium-oxygène, disposés périodiquement et de manière répétée. Il manque d'expansibilité et il est difficile de s'intercaler avec la matière organique. Seules quelques molécules organiques de faible poids moléculaire et de forte polarité peuvent s'insérer dans la couche de kaolin. , comme le formamide, l'acétate de potassium, le diméthylsulfoxyde et l'urée.
4. Traitement de meulage et de pelage
La granulométrie du kaolin est un indicateur important. Dans l'industrie du revêtement de charge pour la fabrication du papier, le kaolin pelé est enduit sur la surface du papier. Ces flocons de kaolin sont entrelacés, superposés et parallèles à la surface du papier, et le papier sera plus lisse, plus blanc, plus brillant, et l'encre ne produira pas d'effets tels que des filigranes après impression.
Les méthodes de broyage et de décapage du kaolin couramment utilisées comprennent le broyage superfin à sec, le broyage humide, l'extrusion et l'immersion chimique. La pulvérisation à sec implique généralement la pulvérisation de matières premières de kaolin dans des broyeurs à jet, des broyeurs autogènes à cyclone, des pulvérisateurs ultrafins à impact mécanique à grande vitesse et des broyeurs vibrants. Afin de contrôler les qualités granulométriques, une classification et d'autres processus sont généralement nécessaires.
Il existe de nombreux types de modificateurs de surface en poudre, comment choisir ?
Le modificateur de surface est la clé pour atteindre l'objectif attendu de la modification de la surface de la poudre, mais il existe de nombreux types et sont très ciblés. Du point de vue de l'interaction entre les molécules modificatrices de surface et la surface de la poudre inorganique, il convient de la sélectionner autant que possible. Modificateur de surface pour réaction chimique ou adsorption chimique à la surface des particules de poudre, car l'adsorption physique est facile à désorber sous l'action d'une forte agitation ou d'une extrusion lors du processus d'application ultérieur.
Principes de sélection des modificateurs de surface
Lors de la sélection proprement dite, en plus de prendre en compte le type d'adsorption, d'autres facteurs doivent également être pris en compte, tels que l'utilisation du produit, les normes ou exigences de qualité du produit, le processus de modification, le coût et la protection de l'environnement.
(1) Le but du produit
Il s'agit de la considération la plus importante dans la sélection des variétés de modificateurs de surface, car différents domaines d'application ont des exigences techniques différentes pour les propriétés d'application de la poudre, telles que la mouillabilité de la surface, la dispersibilité, la valeur du pH, les propriétés électriques, la résistance aux intempéries, la brillance, les propriétés antibactériennes, etc., qui est l'une des raisons de choisir la variété des modificateurs de surface en fonction de l'application.
Par exemple : Les poudres inorganiques (charges ou pigments) utilisées dans divers plastiques, caoutchoucs, adhésifs, revêtements à base d'huile ou de solvant nécessitent une bonne lipophilie en surface, c'est-à-dire une bonne affinité ou compatibilité avec les propriétés des matériaux de base polymères organiques, ce qui nécessite la sélection des modificateurs de surface qui peuvent rendre la surface de la poudre inorganique hydrophobe et lipophile ;
Lors de la sélection du kaolin calciné pour le revêtement des charges d'isolation des câbles, l'influence des modificateurs de surface sur les propriétés diélectriques et la résistivité volumique doit également être prise en compte ;
Pour les pigments inorganiques utilisés dans les ébauches céramiques, il faut non seulement avoir une bonne dispersibilité à l'état sec, mais également avoir une bonne affinité avec les ébauches inorganiques et pouvoir se disperser de manière homogène dans les ébauches ;
Pour les modificateurs de surface des poudres inorganiques (charges ou pigments) utilisés dans les peintures ou revêtements à base d'eau, il est nécessaire que les poudres modifiées aient une bonne dispersion, stabilité à la sédimentation et compatibilité dans la phase aqueuse.
Dans le même temps, les composants des différents systèmes d'application sont différents. Lors de la sélection d'un modificateur de surface, la compatibilité et la compatibilité avec les composants du système d'application doivent également être prises en compte pour éviter la défaillance d'autres composants du système due au modificateur de surface.
(2) Processus de modification
Le processus de modification est également l'une des considérations importantes dans la sélection des variétés de modificateurs de surface. Le processus de modification de surface actuel adopte principalement la méthode sèche et la méthode humide.
Pour le procédé par voie sèche, il n'est pas nécessaire de prendre en compte sa solubilité dans l'eau, mais pour le procédé par voie humide, la solubilité dans l'eau du modificateur de surface doit être prise en compte, car ce n'est que lorsqu'il est soluble dans l'eau qu'il peut entrer en contact et réagir pleinement avec les particules de poudre. dans un environnement humide.
Par exemple, l'acide stéarique peut être utilisé pour la modification de surface sèche de la poudre de carbonate de calcium (soit directement, soit après avoir été dissoute dans un solvant organique), mais dans la modification de surface humide, comme l'ajout direct d'acide stéarique, il est non seulement difficile d'atteindre le effet de modification de surface attendu (principalement adsorption physique), et le taux d'utilisation est faible, la perte de modificateur de surface après filtration est importante et le rejet de matière organique dans le filtrat dépasse la norme.
Une situation similaire est vraie pour d'autres types de modificateurs de surface organiques. Ainsi, pour les modificateurs de surface qui ne peuvent pas être directement hydrosolubles mais doivent être utilisés en milieu humide, ils doivent être préalablement saponifiés, ammonisés ou émulsifiés afin de pouvoir être dissous et dispersés dans une solution aqueuse.
De plus, les facteurs de processus tels que la température, la pression et les facteurs environnementaux doivent également être pris en compte lors de la sélection des modificateurs de surface. Tous les modificateurs de surface organiques se décomposent à une certaine température. Par exemple, le point d'ébullition de l'agent de couplage au silane varie entre 100 et 310°C selon l'espèce. Par conséquent, le modificateur de surface sélectionné a de préférence une température de décomposition ou un point d'ébullition supérieur à la température de traitement de l'application.
(3) Prix et facteurs environnementaux
Enfin, le prix et les facteurs environnementaux doivent également être pris en compte dans la sélection des modificateurs de surface. Dans le but de répondre aux exigences de performances des applications ou d'optimiser les performances des applications, essayez d'utiliser des modificateurs de surface moins chers pour réduire le coût de la modification de surface. Dans le même temps, il convient de prêter attention à la sélection de modificateurs de surface qui ne polluent pas l'environnement.
Comment choisir un équipement de broyage ?
Dans le domaine du broyage des minerais non métalliques, divers types d'équipements de broyage émergent à l'infini. Comme nous le savons tous, pour le traitement des minerais non métalliques, l'une consiste à éliminer les impuretés et à améliorer la pureté du produit ; l'autre consiste à réduire à des degrés divers la granulométrie des produits.
Dans le processus de réduction de la taille des particules de produit, la sélection de l'équipement de broyage est très importante, ce qui affecte directement le taux d'utilisation des ressources minérales, le coût de production, la qualité du produit et les avantages économiques. Par conséquent, lorsque les fabricants choisissent un équipement, ils doivent obtenir suffisamment d'informations pour confirmer leur choix après avoir activement communiqué avec le fabricant en fonction de leurs besoins réels.
PARTIE 1 : Broyeur à impact ultrafin
Principe de fonctionnement : le matériau est transporté par le dispositif d'alimentation vers la chambre de broyage de la machine principale, et le matériau, le dispositif de rotation à grande vitesse et les particules entrent en collision, se heurtent, se frottent, se cisaillent et se pressent pour réaliser le broyage. Le matériau broyé est séparé en poudre grossière et fine par la roue de classification, la poudre grossière s'écoule dans la chambre de broyage pour être à nouveau broyée et le gaz purifié est évacué par le ventilateur à tirage induit.
PARTIE 2 : Moulin à jet
Principe de fonctionnement : une fois l'air comprimé refroidi, filtré et séché, il forme un flux d'air supersonique à travers la buse et l'injecte dans la chambre de broyage rotative pour fluidifier le matériau. La convergence produit une collision violente, un frottement et un cisaillement pour obtenir un broyage ultrafin des particules.
Comparé au pulvérisateur ultrafin à impact mécanique ordinaire, le pulvérisateur à jet peut pulvériser le produit très finement et la plage de distribution de la taille des particules est plus étroite, c'est-à-dire que la taille des particules est plus uniforme; et parce que le gaz se dilate au niveau de la buse pour se refroidir, il n'y a pas de chaleur d'accompagnement dans le processus de pulvérisation. Par conséquent, l'augmentation de la température de pulvérisation est très faible, ce qui est particulièrement important pour la pulvérisation ultrafine de matériaux à bas point de fusion et thermosensibles, mais le broyeur à jet présente également un inconvénient relativement courant, à savoir une consommation d'énergie élevée.
PARTIE 3 : Moulin à rouleaux
Principe de fonctionnement : le matériau est envoyé dans la chambre de broyage via le chargeur de conversion de fréquence, et le broyage ultrafin du matériau est réalisé par l'extrusion, le cisaillement et le broyage du rouleau de broyage. Le matériau pulvérisé est transporté vers la zone de classification par le flux d'air ascendant, et sous l'action de la force centrifuge de la roue de classification et de la force d'aspiration du ventilateur, la séparation de la poudre grossière et fine est réalisée. Les produits les plus fins sont collectés par le collecteur et les particules grossières sont renvoyées dans la chambre de broyage pour être à nouveau broyées. L'air purifié est évacué par le ventilateur à tirage induit.
PART4: Broyeur à boulets et chaîne de production de classification
Principe de fonctionnement : après un concassage grossier, le matériau entre dans le broyeur à boulets ultra-fin à partir de l'équipement de transport de levage. Le milieu de broyage dans le broyeur impacte et broie le matériau avec l'énergie obtenue lorsque le broyeur tourne. Le matériau broyé passe à travers le bac de décharge. Entrez dans le classificateur de micro-poudre auto-distributeur pour la classification afin de réaliser la séparation de la poudre grossière et fine. La poudre fine qualifiée est collectée par le collecteur et les particules grossières pénètrent dans le broyeur à boulets par l'extrémité inférieure du classificateur pour être broyées, et le gaz purifié est évacué par le ventilateur à tirage induit.
Selon les différents matériaux, la ligne de broyeur à boulets peut choisir le revêtement et le milieu de broyage correspondants pour assurer la pureté et la blancheur du produit. La conception raisonnable du système réduit l'investissement dans le génie civil et les équipements de support de 50 % par rapport aux autres lignes de production de broyage à boulets et de calibrage. Il peut être appliqué au broyage des matériaux suivants : ① matériaux tendres, tels que la calcite, le marbre, le calcaire, le kaolin, le gypse, la barytine, les cendres volantes, les scories, etc. ; ② matériaux durs : carbure de silicium, corindon brun, mullite, ciment ultra-fin, sable de zircon, andalousite, matériaux réfractaires, etc. ; ③ matériaux de haute pureté : quartz, feldspath, α-alumine, perles de verre, phosphore, etc. Matériaux métalliques : poudre de zinc, poudre d'aluminium, poudre de fer, poudre de molybdène, etc.
Effet de la poudre de tourmaline modifiée sur les propriétés des composites ABS
La tourmaline est utilisée dans la purification de l'eau, les traitements médicaux et d'autres domaines en raison de sa piézoélectricité, de ses propriétés dans l'infrarouge lointain et de sa capacité à libérer des ions négatifs dans l'air. Cependant, sa matière première est un matériau tourmaline unique, ce qui limite son application et ne peut pas répondre aux exigences des gens pour les matériaux modernes. Par conséquent, les nouveaux matériaux composites fonctionnels obtenus en mélangeant de la tourmaline et d'autres matériaux sont devenus un point chaud de la recherche actuelle.
La résine ABS est un copolymère greffé composé de trois monomères d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène. Il a une résistance élevée et une ténacité élevée, une forte résistance à la corrosion aux acides, aux alcalis et au sel, et une bonne aptitude au moulage. Eh bien, le produit fini a les caractéristiques d'une surface lisse, d'une teinture et d'une galvanoplastie faciles, etc., et a été largement utilisé dans divers domaines.
La surface de la poudre de tourmaline a été modifiée avec du stéarate et du titanate de sodium, et la tourmaline modifiée a été mélangée avec de la résine ABS pour préparer un matériau composite tourmaline/ABS. Les résultats ont montré que :
(1) La poudre de tourmaline a été modifiée avec succès par du stéarate et du titanate de sodium, ce qui a réduit son hydrophilie et amélioré sa force de liaison à l'interface avec la résine ABS.
(2) Avec l'augmentation de la quantité de tourmaline modifiée dans la résine ABS, la résistance à la traction et la résistance aux chocs des composites tourmaline/ABS ont d'abord augmenté puis diminué. Par rapport à la résine ABS sans tourmaline ajoutée, lorsque la quantité de tourmaline modifiée était de 2 %, la résistance à la traction du matériau composite a augmenté de 11,30 % ; lorsque la quantité de tourmaline modifiée était de 3 %, la résistance aux chocs du matériau composite La résistance a augmenté de 38,18 %. Le matériau composite peut également libérer des ions négatifs. Lorsque la quantité de tourmaline modifiée est de 3 %, la quantité de libération d'ions négatifs du matériau composite est de 456,5/cm2, ce qui élargit la plage d'application de la résine ABS.