Méthode de modification organique des minéraux argileux
Comparés à d'autres adsorbants, les minéraux argileux sont souvent utilisés comme adsorbants naturels en raison de leur faible coût, de leur grande surface spécifique et de leur capacité d'échange cationique élevée.
Ces dernières années, les gens utilisent des minéraux argileux naturels tels que la kaolinite, la montmorillonite, l'illite et la bentonite pour éliminer les polluants organiques et les polluants anioniques dans l'eau. Cependant, des études ont montré que les minéraux argileux naturels ont une certaine capacité d'adsorption pour les polluants anioniques, mais que leur capacité d'adsorption pour les polluants organiques est faible. En effet, il existe de nombreux cations inorganiques hydrophiles à la surface des minéraux argileux, rendant la surface des minéraux argileux hydrophile à l'état humide, et il est difficile d'adsorber directement les polluants organiques hydrophobes.
En modifiant les minéraux argileux naturels avec des tensioactifs, des polymères et des agents de couplage au silane, la surface des minéraux argileux peut être transformée d'hydrophile en hydrophobe, et un adsorbant organoargileux à faible coût et à forte performance d'adsorption peut être obtenu. Il peut améliorer efficacement l'adsorption des minéraux argileux sur les polluants organiques hydrophobes.
1. Tensioactif
Les molécules de tensioactif sont composées de deux groupes aux propriétés complètement différentes, à savoir le groupe hydrophile et le groupe hydrophobe. Selon la dissociation des groupes hydrophiles en solution aqueuse, les tensioactifs peuvent être divisés en tensioactifs cationiques, tensioactifs anioniques et tensioactifs non ioniques. Et en raison de son respect de l'environnement et de sa faible toxicité, il est souvent utilisé comme modificateur d'argile.
(1) Tensioactif cationique
Le mécanisme d'utilisation des tensioactifs cationiques pour modifier les minéraux argileux est généralement une réaction d'échange d'ions, c'est-à-dire que les cations organiques dans les tensioactifs cationiques remplacent les cations inorganiques (tels que Na+, Ca2+, etc.) entre les couches minérales argileuses.
(2) Tensioactifs anioniques
Les groupes hydrophiles des tensioactifs anioniques sont des groupes chargés négativement, et il existe également des groupes chargés négativement à la surface des minéraux argileux, de sorte que les tensioactifs anioniques ne peuvent pas être adsorbés à la surface des minéraux argileux par attraction électrostatique. A l'heure actuelle, les mécanismes de modification des tensioactifs anioniques sur les minéraux argileux sont principalement la liaison hydrophobe et la formation de liaisons hydrogène.
(3) Tensioactifs composites cationiques et anioniques
(4) Tensioactifs Gemini
Les tensioactifs Gemini (tensioactifs dimères) sont composés de deux chaînes de carbone alkyle hydrophobes et de groupes hydrophiles, de groupes de liaison et de groupes contre-ioniques. Comparés aux tensioactifs cationiques alkylammonium quaternaire traditionnels, les minéraux argileux modifiés par des tensioactifs gemini ont généralement une capacité d'adsorption plus élevée et une libération de modificateur plus faible, ils sont donc largement utilisés dans le domaine de l'élimination des eaux usées.
(5) Tensioactifs non ioniques
Les tensioactifs non ioniques ne se dissocient pas dans l'eau et leurs groupes hydrophiles sont généralement des groupes ester, des groupes carboxyle et des groupes hydroxyle, qui peuvent interagir avec les groupes hydroxyle à la surface des minéraux argileux pour générer des liaisons hydrogène et s'adsorber à la surface des minéraux argileux.
En outre, il a été rapporté que les minéraux organoargileux modifiés par des tensioactifs non ioniques ont un espacement intercouche plus grand et une stabilité chimique plus élevée que les minéraux organoargileux modifiés par des tensioactifs cationiques, et ont de meilleures perspectives d'application.
2. Polymère
Les polymères peuvent modifier les minéraux argileux par adsorption physique, échange d'ions et greffage chimique, et améliorer les performances d'adsorption des minéraux argileux.
La méthode de modification par adsorption physique fait référence au fait que le polymère est adsorbé à la surface du minéral argileux en raison de ses propres groupes chargés ou fonctionnels formant des liaisons hydrogène avec les groupes hydroxyle à la surface du minéral argileux, et modifie les propriétés physiques et chimiques de la surface. L'adsorption physique a pour avantage de ne pas modifier la structure des minéraux argileux. L'inconvénient est que la force entre le polymère et la surface minérale argileuse est relativement faible et qu'elle est facilement perturbée par des facteurs tels que la température et la valeur du pH.
Le greffage chimique des polymères à la surface des minéraux argileux appartient à l'adsorption chimique, et la condensation des polymères et des groupes réactifs des minéraux argileux rend les polymères liés à la surface des minéraux argileux. Les minéraux argileux modifiés par adsorption chimique sont plus stables que ceux modifiés par adsorption physique.
3. Agent de couplage silane
Les agents de couplage silane, également connus sous le nom d'organosilanes, sont composés de groupes non hydrolysables, de groupes alkylène à chaîne courte et de groupes hydrolysables. Les agents de couplage silane modifient les minéraux argileux, généralement en hydrolysant les groupes hydrolysables du silane en groupes hydroxyle, puis en se condensant avec les groupes hydroxyle à la surface des minéraux argileux pour former des liaisons covalentes Si-O-Si ou Si-O-Al stables et adsorbées sur l'argile. superficie minérale.
Quatre grandes tendances de développement de la technologie du carbonate de calcium pour la fabrication du papier
En tant que charge importante pour la fabrication du papier et pigment de couchage, le carbonate de calcium a montré ses avantages uniques et a le potentiel de continuer à prospérer. Comme l'industrie du papier a des exigences plus strictes en matière de qualité des produits et des types de produits plus diversifiés, la modification de surface, la nanotechnologie, la spécialisation et le développement de nouveaux produits à base de carbonate de calcium deviendront une nouvelle direction pour le développement de la technologie des produits à base de carbonate de calcium.
1. Modification de surface
Le carbonate de calcium est une substance inorganique, la surface des particules est polaire, hydrophile et oléophobe, et présente une agglomération, une mauvaise compatibilité avec les polymères organiques, une dispersion inégale dans les matériaux de base polymères, une faible force de liaison et des interfaces faciles à produire Les défauts conduisent à un produit instable qualité. Le carbonate de calcium sans modification de surface en tant que charge de fabrication de papier présente des inconvénients tels qu'une compatibilité et une force de liaison médiocres avec les fibres de pâte, un faible taux de rétention dans le papier et une résistance mécanique réduite du papier. Par conséquent, le carbonate de calcium doit être modifié en surface afin d'être mieux utilisé dans l'industrie du papier.
Le processus de modification de surface du carbonate de calcium comprend principalement un processus de modification à sec, un processus de modification par voie humide et un processus de modification in situ. Généralement, le carbonate de calcium lourd préparé par broyage à sec adopte un processus de modification à sec, et le calcium lourd préparé par broyage humide adopte un processus de modification humide. Le carbonate de calcium léger est préparé par une méthode chimique, généralement en utilisant un procédé de modification in situ. Les modificateurs couramment utilisés pour la modification de surface du carbonate de calcium pour la fabrication du papier comprennent principalement des agents de couplage, des polymères et des substances inorganiques.
2. Nanoisation
Après avoir ajouté des charges de carbonate de nano-calcium dans le processus de fabrication du papier, le papier présente les caractéristiques suivantes : il peut ralentir le vieillissement du papier, de sorte que le papier peut être stocké plus longtemps ; il peut faire en sorte que le papier absorbe une certaine quantité de rayons ultraviolets; il rend le papier difficile à jaunir ou à se décolorer, cassant, et possède de bonnes propriétés d'isolation, etc.
Le carbonate de nano-calcium est utilisé comme pigment de revêtement pour la fabrication du papier, ce qui est bénéfique pour améliorer le brillant, la blancheur et la teinte du revêtement du papier couché; il peut assurer la pureté de la couleur du pigment blanc ; il est avantageux d'améliorer l'opacité, la brillance et la brillance d'impression du papier, etc. Propriétés optiques ; peut modifier les propriétés rhéologiques de la solution de préparation de revêtement ; réaliser la fonctionnalisation du papier de couchage, comme l'isolation, la conductivité, les propriétés antibactériennes, etc.
En tant que charge de fabrication de papier, le carbonate de nano-calcium est généralement utilisé dans la production de produits en papier spéciaux, tels que les couches, les serviettes hygiéniques, le papier d'impression à jet de couleur, les serviettes en papier et les films respirants.
3. Spécialisation
Différents papiers ont des propriétés différentes et nécessitent différentes propriétés de carbonate de calcium. Afin d'améliorer la valeur économique, le produit de carbonate de calcium correspondant peut être développé pour un certain type de papier, de sorte qu'il puisse réduire le coût de production tout en répondant aux exigences d'utilisation.
Le papier à cigarette de haute qualité nécessite que le carbonate de calcium léger utilisé comme charge ait une forme cristalline fusiforme relativement complète, avec des grains cristallins uniformes et ordonnés; sa granulométrie est principalement répartie autour de 1-2 μm, et il n'y a pas de particules de grande taille (> 5 μm) ; et Bonnes performances de dispersion et de liaison dans la pâte.
4. Développer de nouveaux produits de carbonate de calcium
(1) carbonate de calcium mixte
Le carbonate de calcium mixte (HCC) consiste à utiliser un polymère ionique pour préparer le mélange de carbonate de calcium broyé et d'oxyde de calcium en pré-agglomérats, puis à traiter les pré-agglomérats avec du dioxyde de carbone pour former un nouveau carbonate de calcium entre GCC et enfin former de l'acide carbonique calcium des produits. Le processus de préparation de carbonate de calcium post-mélangé est à peu près le même que le processus de préparation de HCC, sauf que le premier agrégat est formé uniquement à partir de carbonate de calcium broyé, et après la préparation du pré-agglomérat de carbonate de calcium broyé, la même quantité d'oxyde de calcium que le procédé HCC est ajouté, puis du dioxyde de carbone est injecté. Du nouveau carbonate de calcium est formé à l'extérieur du premier agrégat de GCC, et le produit final de carbonate de calcium est du carbonate de calcium post-mélangé (PostHCC ou pHCC).
(2) Whiskers de carbonate de calcium
Les moustaches de carbonate de calcium appartiennent à la structure cristalline de carbonate de calcium d'aragonite, ont un module élastique élevé, une résistance à la chaleur, une résistance à l'usure et une isolation thermique et d'autres bonnes propriétés, et ont le matériau de moustache avec un grand rapport d'aspect, une fibre courte et un petit diamètre (niveau micron) et caractéristiques de haute résistance. Il est largement utilisé dans les domaines de la fabrication du papier, des matériaux cimentaires, des matériaux de construction, des revêtements et des matériaux de fabrication automobile.
Méthode de modification de surface de la micro-poudre de silicium
Dans le processus d'application, la micro poudre de silicium est principalement composée de charges fonctionnelles avec des polymères de polymère organique, améliorant ainsi les performances globales des matériaux composites. La micro poudre de silicium elle-même est une substance de polarité et d'hydrophilicité. Il est différent des attributs d'interface de la matrice matricielle du polymère polymère et est mal compatible. Il est souvent difficile de se disperser dans le matériau de base. Par conséquent, la modification de surface de la micro-poudre de silicium est généralement nécessaire. Selon les besoins de l'application, les propriétés physiques et chimiques de la surface de la micro-poudre en silicium sont modifiées, améliorant ainsi la compatibilité de ses matériaux en polymère organique et répondant aux besoins de décentralisation et de liquidité des matériaux polymères.
La qualité des ingrédients de la micro-poudre en silicium, le processus de modification, la méthode de modification de surface et l'agent modifié, le dosage du modificateur, les conditions de processus modifiées (température du modificateur, temps, pH et vitesse de mélange) et d'autres facteurs affectent tous l'effet de modification de surface de la surface du microfanten en silicium. La méthode de modification de surface et le modificateur sont le principal facteur affectant l'effet modifié.
1. Qualité de matière première microfin en silicium
Les types, la taille des particules, la surface et le groupe orienté vers la surface de poudre de silicium affectent directement la combinaison de ses modificateurs de surface. Différents types d'effets de modification de micro-poudre en silicium sont également différents. Parmi eux, la micro poudre de silicium sphérique a une bonne liquidité. Il est facile de combiner avec le modificateur pendant le processus de modification. Et les performances de la densité, de la dureté et de la constante diélectrique sont nettement meilleures que celles du microfim de silicium d'angle.
Généralement, plus la taille des particules du microfanten en silicium est petite, plus la surface est grande, plus le nombre de sites actifs à la surface et l'augmentation de la quantité de modificateur. De plus, dans le processus d'application de microfimmes de silicium de granularité différente, il a également un certain impact sur les performances des produits en aval. Par exemple, dans le processus de mélange avec une résine avec la résine, la distribution de la taille des particules doit être strictement contrôlée. Il ne devrait pas être trop grand ou trop petit. La taille de la taille est trop grande. Essence
2. Méthode de modification de la surface et agent modifié
À l'heure actuelle, la méthode de modification de surface de la micro-poudre de silicium est principalement une modification organique, une modification inorganique et une modification chimique mécanique. La méthode la plus couramment utilisée est la modification organique. Lorsqu'un seul effet de modification est médiocre
(1) modification organique
La modification organique est une méthode d'adsorption physique, d'adsorption chimique et de réactions chimiques à la surface du microfilage en silicium à la surface du micro-poulteur de silicium pour changer les propriétés de surface du microfan au silicium. À l'heure actuelle, l'agent organique modifié le plus couramment utilisé est un agent de couplage de sibidine, qui comprend principalement l'amio, l'époxy, l'éthylène, le soufre et d'autres types. L'effet de modification est généralement bon, mais le prix est cher. Certains chercheurs utilisent l'aluminate, le titanate et les acides gras durs pour faire du microfimmètre de silicium à des prix relativement bas, mais l'effet de modification n'est souvent pas aussi bon que l'agent de couplage en silicane. Deux surfactants ou plus sont aggravés au microfimmètre de silicium, et l'effet modifié est souvent plus idéal que celui d'un seul modificateur.
(2) modification inorganique
La modification inorganique fait référence à une nouvelle fonction des matériaux pour donner des matériaux à la surface de la microfimy en silicium ou du métal composite, des oxydes inorganiques, de l'hydroxyde, etc. Par exemple, Oyama et d'autres utilisent des méthodes de précipitation pour couvrir Al (OH) 3 à la surface de la surface de la SiO2, puis utilisez le SiO2 après l'emballage du phénylphénylène basé sur le polyéthylène, qui peut répondre à certains besoins d'application spéciaux.
(3) Modification chimique mécanique
La modification des produits chimiques mécaniques fait référence à la première utilisation du broyage ultra-fin et d'une autre puissance mécanique forte pour activer la surface des particules de poudre pour augmenter le point actif ou le groupe actif sur la surface du microfan de silicium, puis combiner l'agent modifié pour obtenir La modification composée du microfan de silicium.
Application de l'équipement de pulvérisation à jet dans la production de dioxyde de titane
1. Principe du jet milling
L'équipement de broyage à jet comprend le broyeur à jet, le broyeur à jet ou le broyeur à énergie fluide, qui utilise l'énergie du flux d'air à grande vitesse ou de la vapeur surchauffée pour que les particules se heurtent, se heurtent et se frottent les unes contre les autres pour obtenir une pulvérisation ou une dépolymérisation ultrafine. Le principe général du broyage à jet : de l'air comprimé sec et sans huile ou de la vapeur surchauffée est accéléré dans un flux d'air supersonique à travers la buse Laval, et le jet à grande vitesse éjecté entraîne le matériau à se déplacer à grande vitesse, provoquant la collision des particules et frottent les uns contre les autres pour être écrasés. Les matériaux broyés arrivent dans la zone de classification avec le flux d'air, et les matériaux qui répondent aux exigences de finesse sont finalement collectés par le classificateur, et les matériaux qui ne répondent pas aux exigences sont renvoyés dans la chambre de broyage pour continuer le broyage.
2. Classification des équipements de broyage à jet
Il existe principalement plusieurs types de broyeurs à jet utilisés dans l'industrie de mon pays : broyeur à jet plat, broyeur à jet à lit fluidisé, broyeur à jet à tube circulant, broyeur à jet à contre-jet et broyeur à jet cible. Parmi ces types de broyeurs à jet, les broyeurs à jet plat, les broyeurs à jet à lit fluidisé et les broyeurs à jet à tube circulant sont largement utilisés.
2.1 Broyeur à jet à contre-jet
Une fois que le matériau est entré dans la chambre de broyage à travers le chargeur à vis, l'énergie d'impact du flux d'air à grande vitesse est pulvérisée par plusieurs buses relativement réglées, et l'expansion rapide du flux d'air forme la collision et le frottement générés par la suspension et l'ébullition du lit fluidisé pour broyer la matière. La poudre mélangée grossière et fine est entraînée par le flux d'air à pression négative à travers le dispositif de classification de la turbine installé sur le dessus. La poudre fine est forcée de passer à travers le dispositif de classification et est collectée par le collecteur cyclone et le filtre à manches. La poudre grossière est rejetée par gravité et la force centrifuge générée par le dispositif de classification rotatif à grande vitesse. Il va aux quatre murs et se réinstalle dans la chambre de broyage pour continuer le broyage.
2.2 Broyeur à jet plat
Le flux d'air à haute pression lorsque l'énergie cinétique de broyage pénètre dans le sac de stockage d'air à pression stabilisée à la périphérie de la chambre de broyage en tant que station de distribution d'air. Le flux d'air est accéléré en un flux d'air supersonique à travers la buse Laval, puis pénètre dans la chambre de broyage, et le matériau est accéléré dans la chambre de broyage à travers la buse Venturi. Effectuer un concassage simultané. Étant donné que la buse Laval et la chambre de broyage sont installées à un angle aigu, le jet à grande vitesse entraîne la circulation du matériau dans la chambre de broyage, et les particules entrent en collision, se heurtent et se frottent les unes contre les autres ainsi qu'avec la paroi de la plaque cible fixe à écraser. Poussées par le flux d'air centripète, les particules fines sont introduites dans le tuyau de sortie central du pulvérisateur et pénètrent dans le séparateur à cyclone pour être collectées, tandis que la poudre grossière est projetée sur la paroi environnante de la chambre de pulvérisation sous l'action de la force centrifuge pour un mouvement circulaire et continue la pulvérisation.
2.3 Broyeur à jet à tube de circulation
La matière première est introduite dans la chambre de broyage à travers la buse Venturi, et l'air à haute pression est pulvérisé dans la chambre de broyage tubulaire en circulation en forme de piste avec un diamètre inégal et une courbure variable à travers un groupe de buses, accélérant les particules pour entrer en collision, entrer en collision , se frotter et s'écraser. Dans le même temps, le flux tourbillonnant entraîne également les particules broyées vers le haut dans la zone de classification le long du pipeline, et le flux de matériau dense est shunté sous l'action du champ de force centrifuge dans la zone de classification, et les particules fines sont déchargées après avoir été classés par le classificateur inertiel de type persienne dans la couche intérieure. Les grosses particules retournent le long du tuyau de descente dans la couche externe et continuent d'être pulvérisées de manière circulaire.
2.4 Broyeur à jet à lit fluidisé
Le broyeur à jet (broyeur à jet à lit fluidisé) est l'air comprimé qui est accéléré par la buse Laval dans un flux d'air supersonique, puis injecté dans la zone de concassage pour rendre le matériau fluidisé (le flux d'air se dilate pour former un lit fluidisé qui suspend et bout et entre en collision avec l'un l'autre). Par conséquent, chaque particule a le même état de mouvement. Dans la zone de pulvérisation, les particules accélérées entrent en collision les unes avec les autres et se pulvérisent à la jonction de chaque buse. Le matériau broyé est transporté vers la zone de classification par le courant ascendant, et la poudre fine répondant à l'exigence de taille de particule est tamisée par les roues de classification disposées horizontalement, et la poudre grossière ne répondant pas à l'exigence de taille de particule est renvoyée à la zone de concassage pour plus écrasement. La poudre fine qualifiée entre dans le séparateur à cyclone à haut rendement avec le flux d'air à collecter, et le gaz poussiéreux est filtré et purifié par le dépoussiéreur, puis rejeté dans l'atmosphère.
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 .