Effet de la teneur en micropoudre de silicium sur les propriétés des bétons époxy pour l'isolation électrique
Le moulage isolant époxy est un mélange de résine polymérisable liquide ou visqueux mélangé avec de la résine, un agent de durcissement, une charge, etc. et l'isolation et d'autres fonctions dans un seul produit d'isolation.
La micropoudre de silicium est l'un des composants importants des bétons isolants et joue un rôle irremplaçable dans la réduction du retrait, la réduction des coûts et l'amélioration des performances.
A l'heure actuelle, les fabricants d'isolants tentent d'augmenter au maximum la proportion de charge afin de réduire les coûts. Les isolateurs avec une teneur en charge trop élevée réduiront considérablement leurs performances d'isolation, leurs propriétés mécaniques et leur durée de vie, ce qui affectera sérieusement le fonctionnement sûr et fiable du système électrique; des pièces isolantes avec une teneur en charge trop faible réduiront également leurs performances globales. Les fabricants de résine époxy n'ont pas établi de réglementation raisonnable sur le rapport d'addition des charges, ce qui a semé une grande confusion chez les fabricants d'isolants époxy.
En utilisant de la résine époxy de bisphénol A liquide comme matériau de base, de l'anhydride méthyltétrahydrophtalique comme agent de durcissement, du BDMA comme accélérateur, de la poudre de silicium actif de 400 mesh comme charge, selon différents taux de charge, le procédé APG a été utilisé pour préparer les bandelettes de test. Les effets de différentes quantités de micropoudre de silicium sur la résistance mécanique, les propriétés diélectriques, la résistance à la corrosion en solution et l'absorption d'eau des bétons époxy ont été étudiés. Les résultats montrent que :
(1) Avec l'augmentation de la teneur en charge dans le système de résine époxy, la constante diélectrique et la perte diélectrique du bloc échantillon ont généralement tendance à augmenter.
(2) Lorsque la teneur en charge est faible, avec l'augmentation de la proportion, la résistance aux traces de fuite augmente. Lorsque la teneur en charge atteint 69,42 %, la résistance aux traces de fuite atteint son maximum ; après cela, avec l'augmentation supplémentaire des charges, la résistance aux traces de fuite augmente. Ça a recommencé à empirer.
(3) Lorsque la teneur en charge augmente à 67,26 %, la résistance à la corrosion de la lessive commence à décliner de manière significative.
(4) Les propriétés mécaniques des échantillons ont initialement augmenté avec l'augmentation de la teneur en charge, et lorsque la teneur en charge a augmenté à 69,42 %, les propriétés mécaniques ont commencé à fluctuer.
(5) Bien que la teneur en charge augmente, elle peut réduire le taux de retrait de la pièce moulée, améliorer sa conductivité thermique et sa rigidité, améliorer sa résistance aux fissures et réduire les coûts de production, mais une teneur trop élevée en charge aggravera non seulement le processus, mais Cela réduira également les performances d'isolation, la stabilité mécanique et la résistance à la corrosion du produit. Par conséquent, compte tenu des performances globales, la plage de teneur optimale de la micropoudre de silicium est de 63% à 67%.
Application et progrès de la recherche sur l'ignifuge hydroxyde dans le polyéthylène
Le polyéthylène (PE) est une résine thermoplastique obtenue par la polymérisation d'éthylène monomère. Il présente une bonne résistance au froid, une bonne résistance mécanique et des propriétés diélectriques. Il est largement utilisé dans les câbles, films, tuyaux, emballages, conteneurs, appareils médicaux et autres produits. Mais l'indice d'oxygène PE est de 17,4%, ce qui est un matériau inflammable. Le matériau PE a une vitesse de combustion rapide, une grande quantité de chaleur/fumée, et il est facile de fondre et de tomber lors de la combustion, ce qui constitue une grande menace pour la sécurité des personnes et des biens, et limite l'utilisation et le développement du polyéthylène. Par conséquent, il est impératif d'effectuer une modification ignifuge.
Les retardateurs de flamme à base d'hydroxyde métallique sont principalement l'hydroxyde d'aluminium et l'hydroxyde de magnésium. Les retardateurs de flamme magnésium-aluminium ont une bonne stabilité, une non-toxicité et une faible génération de fumée. Pendant le processus de combustion, de la vapeur d'eau sera libérée pour diluer le gaz combustible, enlever une partie de la chaleur, inhiber la combustion et produire un effet ignifuge. Le retardateur de flamme aluminium-magnésium peut prolonger le temps d'allumage et réduire le taux de dégagement de chaleur. La compatibilité de l'hydroxyde de magnésium avec le PE est médiocre et l'efficacité ignifuge est faible. Il a besoin d'une grande quantité d'addition pour améliorer les performances ignifuges, et une grande quantité d'addition réduira le traitement des matériaux composites. sexe et propriétés mécaniques.
L'hydroxyde de magnésium a été modifié en surface avec du stéarate de sodium et du polyéthylène glycol comme modificateurs, et des composites ignifuges en polyéthylène haute densité ont été préparés. La recherche montre que lorsque la quantité d'ajout d'hydroxyde de magnésium modifié est de 30 %, la résistance à la traction du matériau composite HDPE/hydroxyde de magnésium est de 12,3 MPa, l'hydroxyde de magnésium a une bonne compatibilité avec le HDPE et l'indice d'oxygène limite est augmenté à 24,6 %, le la performance ignifuge s'est moins améliorée.
L'hydroxyde double en couches libère du CO2 et du H2O lorsqu'il se décompose, dilue et bloque l'oxygène, ce qui lui confère un bon effet ignifuge et peut remplacer les retardateurs de flamme contenant des halogènes et du phosphore.
Des composites ignifuges hydroxyde d'aluminium/Mg-Fe-LDH/HDPE ont été préparés avec de l'hydroxyde d'aluminium et du double hydroxyde de fer et de magnésium (Mg-FeLDH) comme retardateurs de flamme. L'étude a révélé que l'hydroxyde d'aluminium et le Mg-Fe-LDH peuvent inhiber efficacement la libération de CO et la libération de chaleur lors de la combustion de matériaux composites (HDPE1, HDPE2, HDPE3), rendant le HDPE difficile à enflammer. Lorsque la quantité totale de retardateurs de flamme est de 40% (2% de Mg-Fe-LDH, HDPE2), les composites HDPE ont de bonnes propriétés ignifuges.
Des composites HDPE ont été préparés avec de l'hydroxyde d'aluminium, de la vermiculite expansée et du trioxyde d'antimoine comme retardateurs de flamme. L'étude a révélé que lorsque le rapport hydroxyde d'aluminium/vermiculite expansée était de 3:2, les propriétés mécaniques du matériau composite étaient meilleures et les performances de suppression de fumée et d'ignifugation atteignaient le niveau FV-0. Lorsque la quantité totale d'hydroxyde d'aluminium et de vermiculite expansée est de 50 %, l'indice limite d'oxygène augmente d'abord puis diminue avec l'augmentation de l'hydroxyde d'aluminium, et le rapport optimal est de 3∶2.
Les effets de l'hydroxyde de magnésium et du borate de zinc sur les propriétés ignifuges du polyéthylène linéaire basse densité et du copolymère éthylène acrylate d'éthyle ont été étudiés. Il a été constaté qu'avec l'augmentation du rapport d'hydroxyde de magnésium et de borate de zinc, les performances ignifuges du matériau composite s'amélioraient. Lorsque la quantité ajoutée d'hydroxyde de magnésium était de 65 %, la performance ignifuge était la meilleure, atteignant le niveau UL94V-0.
L'effet de l'hydroxyde de magnésium sur les propriétés ignifuges du polyéthylène linéaire basse densité a été étudié. Lorsque le dosage d'hydroxyde de magnésium atteint 70 %, l'indice limite d'oxygène atteint 31,4 %, soit environ 71 % de plus que celui du matériau pur, et le test de combustion verticale atteint le niveau V-0.
Les retardateurs de flamme à base d'hydroxyde métallique sont sûrs, écologiques et peu coûteux. Lorsqu'il est utilisé seul, l'effet ignifuge n'est pas bon et une grande quantité d'ajout est nécessaire pour améliorer les performances ignifuges du matériau, mais lorsqu'une grande quantité est ajoutée, les propriétés mécaniques seront réduites. Par conséquent, la direction de la recherche sur les retardateurs de flamme à base d'hydroxyde consiste à étudier la modification de surface et à l'utiliser en combinaison avec des retardateurs de flamme à l'azote et au phosphore pour améliorer les performances du retardateur de flamme et réduire la quantité d'ajout.
Quatre technologies majeures de modification de l'hydrotalcite
L'hydrotalcite (hydroxydes doubles en couches, LDH) est un matériau fonctionnel porteur inorganique en couches, les anions intercouches sont échangeables et la quantité et le type peuvent être stratégiquement ajustés en fonction des besoins réels. Les caractéristiques de dénaturation accordables de cette composition et de cette structure des LDH en font l'un des matériaux avec un potentiel de recherche et des perspectives d'application dans les domaines de la catalyse industrielle, de la photoélectrochimie, de la libération de médicaments, de la modification plastique et du traitement des eaux usées.
Étant donné que les LDH sont des substances inorganiques hautement hydrophiles et que l'espacement entre les couches de la structure lamellaire est faible, la compatibilité avec les polymères est médiocre et la dispersion à l'échelle nanométrique des LDH n'est pas facile à réaliser. De plus, l'échangeabilité des anions entre les couches de LDH confère aux LDH modifiées des propriétés fonctionnelles spécifiques. Par conséquent, les LDH doivent être modifiées pour améliorer les propriétés interfaciales et élargir la gamme d'applications.
Il existe de nombreuses méthodes de modification des LDH, et la méthode appropriée peut être sélectionnée en fonction des propriétés requises et des domaines d'application des matériaux synthétiques. Parmi elles, les méthodes les plus couramment utilisées comprennent principalement la méthode de co-précipitation, la méthode de synthèse hydrothermale, la méthode d'échange d'ions et la méthode de récupération par torréfaction.
1. Méthode de co-précipitation
La co-précipitation est la méthode la plus couramment utilisée pour la synthèse des LDH. Ajouter la solution aqueuse mixte contenant une certaine proportion de cations métalliques divalents et trivalents dans la solution alcaline, contrôler la valeur du pH du système, maintenir une certaine température, réagir sous agitation constante et rapide jusqu'à ce que la solution précipite et continuer à vieillir le précipité pendant un certain temps, puis filtré, lavé et séché pour obtenir des LDH solides. Habituellement, les nitrates, les chlorures, les sulfates et les carbonates peuvent être utilisés comme sels métalliques, et les alcalis couramment utilisés peuvent être choisis parmi l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium et l'eau ammoniacale. La méthode de co-précipitation présente les avantages d'une méthode de traitement simple, d'une courte période de synthèse, d'un contrôle facile des conditions et d'une large gamme d'applications. Diverses compositions et types de LDH peuvent être préparés en utilisant différents anions et cations.
2. Méthode hydrothermale
En général, la méthode hydrothermique ne nécessite pas de traitement à haute température et peut contrôler la structure cristalline du produit pour obtenir des LDH avec une structure en couches évidente. Le mélange a été placé dans un autoclave, et à une certaine température, des réactions statiques de différentes durées ont été effectuées pour obtenir des LDH.
3. Méthode d'échange d'ions
La méthode d'échange d'ions consiste à échanger les anions intercouches des LDH existantes avec d'autres anions invités pour obtenir un nouveau type de composé LDH invité. Le nombre et le type d'anions entre les couches peuvent être ajustés en fonction des propriétés souhaitées. L'anion invité, le milieu d'échange, le pH et le temps de réaction ont tous une grande influence sur le processus d'échange d'ions.
4. Méthode de récupération de torréfaction
La méthode de récupération de torréfaction est divisée en deux étapes. Les LDH ont d'abord été calcinées à haute température à 500–800 ° C, et l'intercouche CO32−, NO3− ou d'autres molécules d'anions organiques ont pu être éliminées après le processus de calcination. La structure lamellaire s'est effondrée pour obtenir des oxydes doubles en couches (LDO). Puis, selon l'effet mémoire du LDO, il absorbe les anions pour se reconstituer en LDH en solution aqueuse. L'avantage de la méthode de récupération par calcination est que l'hydrotalcite anionique souhaitée peut être obtenue de manière ciblée et qu'elle peut éliminer la concurrence avec les anions organiques, améliorer la résistance aux acides et être appliquée dans une plage de pH plus large. Il faut également considérer qu'une température de calcination trop élevée peut détruire la structure en couches de l'hydrotalcite. De plus, il convient de prêter attention à la concentration des milieux anioniques lors de la récupération.
Le talc utilisé pour le renforcement et la modification du plastique est-il plus blanc, mieux c'est ?
Le renforcement et la modification du plastique sont un domaine d'application important du talc, en particulier pour la modification du polypropylène dans les industries de l'automobile et de l'électroménager, et la blancheur est un indicateur important des produits à base de talc. Alors, la poudre de talc pour plastiques est-elle plus blanche, mieux c'est ?
La blancheur du talc utilisé dans la plasturgie est généralement exprimée par CIE Lab (L*a*b*). En plus de mesurer la blancheur sèche, la blancheur humide est également mesurée. La blancheur sèche est la définition de la blancheur au sens usuel. La blancheur humide est la blancheur de la poudre de talc après addition d'une quantité appropriée de DMP (phtalate de diméthyle) ou de DOP (phtalate de dioctyle).
Les facteurs qui déterminent la blancheur du talc ne sont pas seulement la matière première elle-même, mais aussi la taille des particules, l'humidité et les impuretés. S'il contient des impuretés foncées, telles que du sulfure de fer, du graphite, etc., plus le produit est fin, plus la blancheur est faible.
Il existe de nombreuses couleurs de talc dans la nature. Le talc de couleur claire est blanc après broyage, mais après mélange avec de la résine, la couleur de la matrice montrera plus ou moins la vraie couleur du talc. Cet inconvénient limite la polyvalence du talc, en particulier l'utilisation de talc de couleur foncée dans les plastiques. Par rapport à la blancheur sèche, la blancheur humide peut refléter plus intuitivement le degré auquel le talc modifie la couleur de la matrice plastique. Plus la valeur b*(b) de la blancheur humide est faible, plus le changement de couleur de la matrice plastique est faible.
La majeure partie du talc mondial n'est pas blanche. Le talc blanc provient principalement de Chine, d'Afghanistan et d'Inde, ce qui est relativement limité. Avec la demande croissante de talc blanc dans l'industrie des plastiques, le prix n'a cessé d'augmenter au cours des 20 dernières années. La pénurie de talc blanc est une tendance à long terme dans l'avenir. En fait, le talc blanc n'est pas nécessaire dans de nombreuses applications. Par exemple, dans l'amélioration et la modification du plastique foncé, l'effet d'amélioration de l'utilisation de talc blanc et de talc foncé est le même.
Les tests montrent que pour chaque augmentation de 1 % de la blancheur humide du talc, la blancheur du produit final n'augmente que de 0,2 % à 0,3 %. La poursuite unilatérale de la blancheur du talc n'a pas de sens. Dans le passé, parce que le prix du talc blanc était trop bas, de nombreux utilisateurs ne pensaient pas beaucoup à l'augmentation du coût d'utilisation du talc blanc. Avec la réduction de l'offre et l'augmentation des prix, il est nécessaire de changer les habitudes d'utilisation et d'améliorer l'utilisation globale des ressources.
La poudre de talc utilisée pour l'amélioration et la modification doit également contrôler le nombre de points noirs, en particulier pour les produits de couleur claire qui ont des exigences plus élevées en matière d'apparence. Ces points noirs se forment après le broyage de minerai de sulfure de fer naturel, de minéraux sombres tels que le graphite ou d'impuretés sombres provenant de l'exploitation minière. Une petite quantité de points noirs n'a pratiquement aucun effet sur la blancheur, mais des défauts visibles de points noirs se formeront à la surface des produits en plastique de couleur claire, affectant l'apparence. Un grand nombre de points noirs affectera négativement la blancheur. Les impuretés seront davantage brisées avec l'augmentation de la finesse de la poudre, ce qui entraînera une diminution de la blancheur de la poudre.
Croissance régulière de la taille du marché de la silice pour dentifrice
La silice est un abrasif de haute qualité qui s'est développé rapidement ces dernières années. C'est le seul abrasif pour préparer des dentifrices transparents et translucides. Il présente les avantages d'une faible valeur de frottement et d'une bonne compatibilité avec le fluor. Sa valeur de friction, sa valeur d'absorption d'huile, sa surface spécifique, sa capacité d'absorption d'eau, sa transmission de la lumière, son indice de réfraction, etc. peuvent être ajustés dans une large gamme pour répondre aux besoins de chaque formule, et la pâte peut également avoir une excellente thixotropie, dispersibilité, stabilité et autres propriétés physiques et chimiques.
L'espace de marché mondial dans le domaine du dentifrice est d'environ 300 000 tonnes, dont environ 60 000 tonnes sont nationales, et il devrait maintenir une croissance stable. Les rapports sur la croissance du marché montrent que la taille du marché mondial de la silice pour dentifrice en 2021 sera de 390 millions de dollars américains, avec un taux de croissance composé de 4,85 % de 2021 à 2028, et que la taille du marché atteindra 494 millions de dollars américains d'ici 2026, dont le marché intérieur. demande de silice dans l'industrie du dentifrice L'échelle est proche de 800 millions de yuans, correspondant à un prix moyen d'environ 0,8 à 15 000/tonne (la demande du marché mondial/domestique est de 30/60 000 tonnes).
Avec l'amélioration de la sensibilisation à la santé, le marché des soins bucco-dentaires dans lequel se trouve le dentifrice devrait atteindre un TCAC de 10 % au cours des cinq prochaines années. Frost & Sullivan prévoit que les ventes au détail totales du marché des soins bucco-dentaires de mon pays atteindront 152,2 milliards de yuans en 2025, avec un TCAC de 10 %. Le dentifrice est le principal produit de nettoyage buccal, représentant 60% du marché des soins bucco-dentaires, et en tant que nécessités quotidiennes, le prix unitaire est relativement bas, avec une demande rigide, et la taille du marché devrait croître régulièrement.
L'espace du marché intérieur de la silice pour le dentifrice est d'environ 800 millions et la demande est d'environ 60 000 tonnes. Les abrasifs sont les principales matières premières du dentifrice, représentant généralement 20 à 30 % de la formule totale (en poids), et ont un impact important sur les fonctions de base du dentifrice pour nettoyer la bouche et réduire les taches sur les dents. La demande mondiale devrait se situer entre 300 000 et 350 000 tonnes selon les rapports de croissance du marché ; la consommation intérieure de silice pour dentifrice en 2019 est de 45 000 tonnes, et l'Association chinoise des produits de nettoyage et de soins buccaux prévoit l'ampleur de la demande intérieure de silice pour dentifrice en 2026. Elle est proche de 800 millions de yuans, ce qui correspond à un prix moyen de 0,8- 15 000/tonne, et la demande du marché est d'environ 60 000 tonnes, avec un taux de croissance composé de 5 % en 2021-2026.
Dans le cadre de la tendance à l'amélioration de la consommation, la proportion de silice dans les abrasifs devrait augmenter
En tant qu'abrasif de haute qualité pour le dentifrice, le taux de pénétration de la silice sur le marché intérieur devrait encore augmenter dans le cadre de la mise à niveau de la consommation.
La silice devrait parvenir à une substitution de produit en raison de la forte hausse du prix de l'hydrogénophosphate de calcium. La roche phosphatée est une ressource non renouvelable et a été approuvée par le Conseil d'État en tant que minéral stratégique, et son exploitation est strictement contrôlée. Dans le même temps, l'industrie chimique du phosphore est une industrie très polluante et très consommatrice d'énergie. Le taux d'exploitation est limité dans un contexte de protection de l'environnement et de double carbone, et dans un contexte d'approvisionnement tendu Le prix du phosphate continue de grimper à 4 000 yuans/tonne, soit une augmentation de près de 100 % depuis le début de 2020, et le prix de l'hydrogénophosphate de calcium de qualité alimentaire a été plus élevé que le prix du dioxyde de silicium, de sorte que le dioxyde de silicium devrait réaliser la réalisation de l'hydrogénophosphate dans les 1 à 2 prochaines années. Remplacement rapide du calcium.
Le carbonate de calcium présente des inconvénients tels que des dommages aux dents et sera remplacé à un rythme accéléré dans le cadre de la tendance à la hausse de la consommation. La valeur RDA du carbonate de calcium naturel est généralement élevée, ce qui endommage facilement les gencives et la dentine. De plus, le carbonate de calcium réagit facilement avec le fluor libre dans les dentifrices fluorés pour produire du fluorure de calcium insoluble, ce qui affecte l'efficacité des dentifrices fluorés. À l'heure actuelle, la proportion de dentifrice de qualité A (> 9 yuans par bâtonnet) sur le marché intérieur a atteint 55 %, et la proportion de carbonate de calcium diminuera sous la tendance à l'amélioration de la consommation. Et la hausse du prix du carbonate de calcium fait également disparaître l'avantage du prix bas.
L'industrie du carbonate de calcium est très compétitive, se concentrant sur le développement de produits haut de gamme tels que la modification est la clé
La Chine est le plus grand producteur et consommateur mondial de carbonate de calcium, avec une production et des ventes annuelles représentant plus de 30 % du total mondial. En 2020, la taille du marché atteindra 7 milliards de yuans. Les zones de production sont principalement concentrées dans la province du Guangxi, du Sichuan, du Guangdong, de l'Anhui, du Jiangxi, du Hunan, du Henan, etc.
Bien que mon pays soit un grand producteur de carbonate de calcium, mais limité par les ressources, la technologie, le capital, le site, le contrôle des coûts, etc., de nombreuses entreprises ont une technologie de production arriérée, un faible niveau industriel, une forte consommation de ressources, une forte pollution de l'environnement, un faible degré de conservation intensive des terres et de l'énergie, en raison du manque de talents haut de gamme et du manque de capacité d'innovation indépendante des entreprises, ce n'est toujours pas un pays fort dans la production de produits à base de carbonate de calcium.
Les entreprises de carbonate de calcium devraient changer le mode de formation de la chaîne industrielle, prendre le marché comme centre et changer le "mode homéopathique de production, d'approvisionnement et de commercialisation" traditionnel en "mode trans de commercialisation, d'approvisionnement et de production". Les entreprises de production de produits en aval de l'industrie doivent d'abord être introduites dans la construction, puis la production de poudre de carbonate de calcium doit être planifiée en fonction des besoins de production. Les entreprises qualifiées doivent former une chaîne industrielle en interne, de sorte que les produits fabriqués soient interconnectés, en éliminant les capacités excédentaires et en maximisant les profits.
L'industrie du carbonate de calcium devrait se concentrer sur le développement haut de gamme, faire un bon travail dans la modification des produits, enrichir et améliorer les performances des produits ; promouvoir le raffinement des produits et le développement spécialisé, se concentrer sur le contrôle de la forme cristalline et fournir une base pour le développement en aval ; faire un bon travail dans le produit, l'équipement de production et le contrôle des processus. La mise à niveau de l'industrie et la mise à niveau de la mécanisation vers l'automatisation et l'intelligence ; pour faire du bon travail dans les normes de groupe, les normes nationales d'origine ne peuvent plus représenter le niveau avancé de l'industrie, de sorte que le développement de normes de groupe est propice à l'augmentation des variétés de calcium spécifiques à l'industrie et à l'amélioration de la qualité des produits. L'échelle industrielle des entreprises en amont et en aval continue de se développer et une chaîne industrielle complète de carbonate de calcium est initialement formée.
Du point de vue de la concurrence sur le marché, la concurrence dans l'industrie du carbonate de calcium de mon pays devient de plus en plus féroce. Les fabricants de carbonate de calcium à grande échelle ont des taux de production et de vente élevés, l'offre de produits est insuffisante et ils ont augmenté leur capacité de production. Les fabricants de carbonate de calcium de petite et moyenne taille sont confrontés à des difficultés de survie en raison de la consommation d'énergie élevée, de la petite échelle et de la mauvaise stabilité de la qualité, et il est nécessaire de poursuivre l'intégration dans l'industrie. À l'avenir, dans le processus d'intégration de l'industrie et d'amélioration de la concentration du marché, les grands fabricants de carbonate de calcium réaliseront un meilleur développement en raison de leurs avantages en termes d'échelle, de technologie, de marque et de qualité.
Comprendre les 16 grands domaines d'application et les caractéristiques d'illite
L'illite est un minéral argileux de type silicate dioctaédrique de type mica dioctaédrique riche en potassium avec des couches intermédiaires manquantes, une teneur élevée en potassium et en aluminium, une faible teneur en fer, une bonne résistance à la corrosion et une bonne résistance. Il possède d'excellentes propriétés physiques et chimiques telles que l'abrasivité, la fluidité, l'absorption et la résistance à la chaleur, et est largement utilisé dans les engrais chimiques, le caoutchouc et les plastiques, les cosmétiques, la protection de l'environnement, le conditionnement des sols, la céramique, les tamis moléculaires, la construction, la fabrication du papier, la médecine, l'alimentation. et d'autres domaines.
1. Industrie des engrais
(1) Engrais potassique
(2) Nouvel engrais granulaire
2. Industrie du plastique et du caoutchouc
Actuellement, les charges plastiques ont attiré une large attention en raison de leur faible température, de leur stabilité thermique élevée, de leur retard de flamme et de leur bonne résistance mécanique.
3. Matériau composite super absorbant
L'illite et l'acrylamide peuvent être utilisés comme matières premières pour synthétiser des matériaux hybrides à capacité d'adsorption. Ce matériau composite a non seulement de bonnes performances d'adsorption, mais améliore également la compatibilité avec l'environnement.
4. Cosmétiques
L'illite a une grande capacité d'échange de cations et une petite taille de particules, de sorte qu'elle peut être utilisée comme charge cosmétique. L'illite dans les cosmétiques peut absorber les déchets cutanés et les toxines. L'illite peut avoir des propriétés antibactériennes, non toxiques et autres, peut refléter les rayons ultraviolets, elle peut donc jouer un rôle anti-ultraviolet.
5. Protection de l'environnement
Avec le développement de l'industrie, la pollution des sols et des masses d'eau est devenue de plus en plus grave, et les rejets de métaux lourds polluants dans l'industrie nucléaire, en particulier la pollution par les radio-isotopes, sont devenus de plus en plus importants, constituant une menace sérieuse pour la survie des êtres humains.
6. Conditionneur de sol
L'illite peut également être utilisée comme composant de minéraux argileux dans certains sols acides. L'illite réagit avec une solution de NaF à pH = 4,7. Cette réaction peut améliorer ces sols acides et augmenter les rendements des cultures.
7. Céramique
Dans l'Antiquité, l'illite était la principale matière première naturelle pour la fabrication de la poterie. Dans le processus de production de la céramique, la teneur en minéraux argileux aura un impact significatif sur la qualité de la céramique. En effet, l'illite est riche en potassium, de sorte que l'augmentation de la teneur en illite réduira le point de fusion du produit, réduira l'absorption d'eau et réduira la phase vitreuse. rapport augmenté.
8. Tamis moléculaire
Dans l'industrie, l'illite est principalement utilisée comme adsorbant, catalyseur et échangeur d'ions. De plus, l'illite a également des applications dans la conversion de l'énergie solaire et la photochimie.
9. Industrie de la construction
Le minerai d'illite est riche en aluminium, ce qui augmente la ténacité du produit ; il est également riche en potassium, ce qui réduit la température à laquelle il est calciné lors de la préparation des matériaux en porcelaine, réduisant ainsi la consommation d'énergie. Les briques cuites avec de l'illite ont un meilleur effet d'isolation thermique et un prix inférieur.
10. Industrie du papier
Illite a une bonne absorption, une capacité de couverture modérée et une transparence, de sorte qu'il peut améliorer l'effet d'utilisation.
11. Médecine
Les protéines, l'ADN, etc. peuvent être adsorbés par l'illite, de sorte que l'illite peut être utilisée comme support de gènes dans le traitement clinique. L'illite peut être combinée avec des protéines pour former des complexes dans l'organisme, puis les protéines seront libérées dans l'environnement approprié, de manière à atteindre l'objectif de traitement des maladies.
12. Matériaux ignifuges
Illite a une bonne inertie chimique, une isolation électrique, une isolation thermique et d'autres propriétés, et peut être utilisé dans la production de câbles en caoutchouc ignifuges, de textiles ignifuges et de câbles d'alimentation ignifuges.
13. Diamant synthétique
En raison de la bonne résistance à la chaleur, de la résistance à la corrosion, de l'isolation et de l'expansion de l'illite, une petite quantité de minéral argileux illite peut être ajoutée lors de la préparation du diamant.
14. Décoloration de l'huile
L'illite peut décolorer l'huile, et l'illite après traitement de modification de surface a de fortes performances de décoloration.
15. Boue de forage pétrolier
Les particules d'illite sont petites, de sorte qu'elles ont une bonne capacité de flottaison, une bonne résistance à la chaleur et à l'usure, et peuvent être utilisées dans le processus de forage de puits.
16. Champ alimentaire
Parce que les rayons infrarouges lointains émis par la poudre d'illite naturelle peuvent décomposer ou éliminer l'odeur dégagée par divers aliments, et en même temps peuvent activer les molécules d'eau dans les aliments pour les garder au frais et prévenir l'oxydation, de sorte que la détérioration des aliments peut être évité.
Préparation de carbonate de calcium sphérique par cristallisation et carbonisation par réaction d'hypergravité
Les formes courantes de carbonate de calcium comprennent principalement la forme irrégulière, la forme de fuseau, la forme sphérique, la forme de flocon et la forme de cube, etc. Différentes formes de carbonate de calcium ont différents domaines d'application et fonctions. , solubilité et grande surface spécifique, etc., ont des applications importantes dans les domaines des plastiques, du caoutchouc, de l'alimentation et de la fabrication du papier.
À l'heure actuelle, les principales méthodes de préparation du carbonate de calcium sphérique sont la méthode de métathèse et la méthode de carbonisation. Bien que la méthode de métathèse puisse produire du carbonate de calcium sphérique avec une morphologie régulière et une bonne dispersion, les matières premières de cette méthode sont coûteuses et une grande quantité d'ions d'impuretés sera introduite, ce qui n'est pas adapté à une production industrielle. La méthode de carbonisation est la méthode la plus couramment utilisée dans l'industrie. La méthode de carbonisation traditionnelle est principalement divisée en méthode de carbonisation intermittente et méthode de carbonisation par pulvérisation continue. Bien que le procédé de carbonisation ait un faible coût et puisse être produit à grande échelle, le procédé de carbonisation traditionnel pour la préparation de carbonate de calcium sphérique présente des problèmes tels qu'une distribution inégale de la taille des particules et une faible efficacité de production.
La méthode de cristallisation par réaction d'hypergravité est une nouvelle méthode de préparation de nanomatériaux, et son essence est de générer une force centrifuge énorme grâce à une rotation à grande vitesse, simulant l'environnement du champ d'hypergravité. Le rotor d'emballage rotatif à grande vitesse dans le réacteur à hypergravité bat le liquide en filaments liquides, gouttelettes ou films liquides, et la surface spécifique du liquide augmente fortement. 1 à 3 ordres de grandeur, les processus de micro-mélange et de transfert de masse sont grandement améliorés, de sorte que le temps de réaction est plus court que la méthode de carbonisation traditionnelle, et le produit présente les avantages d'une petite taille de particules, d'une distribution granulométrique étroite, d'une grande pureté du produit , et une morphologie plus régulière. . Les réacteurs à hypergravité sont largement utilisés dans la préparation de nanomatériaux en raison de leurs bons effets de micro-mélange et de transfert de masse.
Le carbonate de calcium sphérique est cultivé à partir de vatérite dans la plupart des cas, mais la vatérite, en tant que forme cristalline thermodynamiquement instable, est difficile à exister de manière stable dans un environnement humide et une solution aqueuse, et nécessite des méthodes spéciales pour l'obtenir de manière stable. La recherche montre que l'introduction de NH4+ pendant la réaction de carbonisation peut non seulement inhiber la formation de calcite pendant le processus de cristallisation et faciliter la transformation de la forme cristalline du carbonate de calcium en vatérite, mais aussi l'atmosphère de NH4+ peut rendre la vatérite générée existent de façon stable dans la solution.
Différent de NH4+, les acides aminés acides se dissocient en solution et se combinent avec Ca2+ pour former une matrice cristalline germe. Sous l'influence de la matrice cristalline d'ensemencement, le carbonate de calcium résultant apparaîtra également en phase cristalline métastable, et en acide aminé approprié L'introduction générera des fonctions spécifiques et modifiera la morphologie lors de la cristallisation du carbonate de calcium.
En utilisant de l'acide glutamique et du chlorure d'ammonium bon marché comme additifs, la préparation contrôlable de carbonate de calcium sphérique dans un champ d'hypergravité a été étudiée, et les effets des deux additifs dans la synthèse du carbonate de calcium ont été étudiés. Les résultats ont montré que :
(1) En utilisant la méthode de cristallisation et de carbonisation par réaction d'hypergravité, la taille des particules peut être obtenue dans les conditions optimales où l'acide L-glutamique et le chlorure d'ammonium sont ajoutés à 4 % et 20 % d'hydroxyde de calcium, respectivement, et le facteur d'hypergravité est de 161,0. Carbonate de calcium de vatérite pur à haute sphéricité d'environ 500 nm.
(2) Avant le début de la réaction, l'acide L-glutamique et les ions calcium dans la solution forment une matrice, qui affecte la nucléation et la croissance du carbonate de calcium, et l'abondance de NH4+ dans la solution pendant la réaction fournit un bon environnement pour la formation de vaterite, La coupe à grande vitesse du liquide par le réacteur à hypergravité empêche la possibilité d'un revêtement excessif de matières premières d'hydroxyde de calcium et réalise la préparation contrôlable de carbonate de calcium sphérique.
Influence de la taille des particules de carbonate de calcium modifié à l'acide stéarique sur les propriétés des films composites PBAT
L'adipate/téréphtalate de polybutylène (PBAT) est un copolymère d'adipate de butylène et de téréphtalate de butylène, qui a non seulement une bonne ténacité et stabilité, mais a également une excellente biodégradabilité est un matériau d'emballage de film de protection de l'environnement vert idéal, et c'est aussi l'un des plus étudiés plastiques biodégradables.
Cependant, la résistance à la traction du PBAT lui-même est faible, le taux de dégradation est lent et le prix est 5 à 6 fois supérieur à celui du polypropylène ordinaire, il est donc limité dans son application et sa promotion. La recherche actuelle se concentre sur la façon d'obtenir des matériaux biodégradables avec des performances supérieures et à faible coût. La plupart des recherches consistent à préparer des matériaux composites verts en mélangeant des charges relativement bon marché avec du PBAT, garantissant en même temps ses propriétés dégradables. Contrôlez les coûts et développez sa valeur d'application sur le marché.
En raison de son faible prix et de son effet durcissant certain sur les polymères, le carbonate de calcium est l'une des charges polymères les plus largement utilisées. L'utilisation de carbonate de calcium comme poudre de remplissage pour préparer le matériau composite PBAT/carbonate de calcium est devenue un moyen réalisable de réduire le coût du PBAT. En étudiant les propriétés des composites ternaires PLA/PBAT/nano-carbonate de calcium, les propriétés thermiques et physiques des composites sont grandement améliorées après l'ajout de nano-carbonate de calcium. Le PBAT a été rempli de carbonate de calcium et il a été constaté que le carbonate de calcium réduisait considérablement le coût tout en améliorant les propriétés mécaniques du composite. PBAT modifié avec du carbonate de calcium ultrafin, lors de l'ajout de 20% de carbonate de calcium, le matériau composite a toujours de bonnes propriétés physiques.
La modification de surface de trois types de carbonate de calcium avec différentes tailles de particules a été réalisée avec de l'acide stéarique, et le film composite PBAT/carbonate de calcium modifié a ensuite été préparé par la méthode de mélange à l'état fondu. Les effets des propriétés mécaniques et des propriétés de transmission de la vapeur d'eau montrent que :
(1) Grâce à l'analyse granulométrique, la plage de distribution granulométrique du carbonate de calcium activé est relativement large, principalement distribuée dans 1 ~ 20 μm, la granulométrie moyenne en volume est de 7,6 μm; la taille des particules de carbonate de calcium ultrafin est principalement distribuée en 0,2 ~ 5 μm, taille moyenne des particules en volume. Le diamètre est de 1,5 µm ; la distribution granulométrique du carbonate de nano-calcium est relativement concentrée, principalement distribuée dans 0,2-0,5 μm, et la taille moyenne des particules en volume est de 0,34 μm. Grâce à l'analyse FTIR, il a été confirmé que l'acide stéarique a été appliqué avec succès sur la surface du carbonate de calcium et que le carbonate de calcium modifié a été dispersé dans la matrice PBAT.
(2) Après l'ajout de carbonate de calcium modifié, la température de cristallisation, la cristallinité et la température de fusion du PBAT sont augmentées. Lorsque du carbonate de calcium activé avec une taille moyenne de particules en volume de 7, 6 μm a été ajouté, la température de cristallisation a atteint une valeur maximale de 84, 12 ° C, soit 13, 07 ° C de plus que celle du PBAT pur; la cristallinité a également atteint un maximum, passant de 10,4 % de PBAT pur à 11,48 %. Lorsque le carbonate de nano-calcium modifié a été ajouté, la température de fusion a atteint une valeur maximale de 124,99 °C.
(3) Les propriétés mécaniques des films composites PBAT/carbonate de calcium modifié ont été considérablement améliorées et, avec la diminution de la taille des particules de carbonate de calcium modifié, les propriétés mécaniques ont progressivement augmenté. Lorsque le carbonate de nano-calcium modifié avec une granulométrie moyenne en volume de 0,34 μm est ajouté, la résistance à la traction du film composite atteint la valeur maximale de 19,9 MPa, soit 10,07 MPa de plus que celle du PBAT pur, et la déformation nominale à la rupture atteint 551,8 %, ce qui est supérieur à celui du PBAT pur. Elle est augmentée de 54 % et la résistance à la déchirure à angle droit passe de 72,5 kN/m de PBAT pur à 139,3 kN/m.
(4) La propriété barrière du film à la vapeur d'eau est améliorée après l'ajout de carbonate de calcium modifié. Le taux de transmission de vapeur d'eau du film composite ajoutant du carbonate de calcium activé est le plus bas, soit 232,3 g/(m2·24h), soit 28,06 de moins que celui du film PBAT pur. %, le coefficient de perméabilité à la vapeur d'eau correspondant a diminué de 66,09 %.
Application du composé nano-calcique de calcium lourd dans la préparation du caoutchouc de silicone
Il existe de nombreux types de charges pour les mastics silicones, tels que le dioxyde de silicium, le carbonate de nano-calcium, la poudre de wollastonite, le carbonate de calcium lourd, etc., dont la plus grande quantité est le carbonate de nano-calcium. Sur le marché domestique des produits d'étanchéité, le taux d'ajout de carbonate de nano-calcium dans le caoutchouc de silicone dépasse 60 % et la quantité utilisée est très considérable.
Plus de 70% du soi-disant carbonate de calcium nano est ajouté avec différentes proportions de carbonate de calcium lourd, mais il s'agit en fait de calcium micro-nano composite. Certaines technologies de synthèse de carbonate de nano-calcium sont rétrogrades, ce qui entraîne une forme cristalline désordonnée (il est difficile de voir des cubes réguliers dans les cristaux, principalement de petites broches et des mélanges en forme de chaîne), de mauvaises performances de traitement et une valeur d'absorption d'huile élevée. L'ajout de carbonate de calcium lourd est Afin d'améliorer ses performances de traitement, de réduire sa valeur d'absorption d'huile.
À l'heure actuelle, seuls quelques fabricants peuvent synthétiser des produits de carbonate de nano-calcium cubiques réguliers, et d'autres produits de carbonate de nano-calcium irréguliers ont une faible thixotropie, une faible résistance à la traction, un faible allongement et une mauvaise récupération élastique. , le seul avantage est le prix bas.
Ces micro-nano composites de calcium semblent bon marché, mais il existe de nombreux dangers cachés :
1) mauvaises propriétés mécaniques ;
2) Le carbonate de nano-calcium d'origine a une forme cristalline médiocre, une porosité de surface élevée et une teneur élevée en eau, ce qui entraînera une mauvaise stabilité au stockage ou même un épaississement de la colle à base d'alcool ;
3) Le carbonate de calcium lourd est à l'origine un produit très stable, et il est mélangé avec du carbonate de calcium nano par traitement de surface et processus de séchage ultérieur, ce qui augmente son instabilité ;
4) Le carbonate de calcium nano est mélangé avec du carbonate de calcium lourd, ce qui augmente le coût de mélange, le coût de séchage et le coût de transport du carbonate de calcium lourd. Il semble être bon marché, mais il est en fait plus cher.
Par rapport au calcium micro-nano composite apparemment bon marché, les fabricants de caoutchouc de silicone utilisent du carbonate de nano-calcium pur et du carbonate de calcium lourd dans leurs lignes de production respectives, et les produits en caoutchouc de silicone produits sont plus stables en termes de performances et à moindre coût.
Sélectionnez des produits de nanocarbonate de calcium pur avec différentes tailles de particules (15 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm, 60 nm, 70 nm) et du carbonate de calcium lourd inactif de 1500 mesh dans différentes proportions pour préparer des mastics silicones. En comparant la viscosité des matériaux de base, la consistance, le taux d'extrusion et la densité, la viscosité, la consistance, le taux d'extrusion, le temps de séchage en surface, la résistance à la traction, l'allongement maximal de la résistance, le taux de récupération élastique et d'autres indicateurs des produits d'étanchéité. Les résultats montrent que :
(1) Du carbonate de calcium plus lourd peut être mélangé avec du carbonate de nano-calcium pur avec une granulométrie plus fine, et la densité et diverses propriétés du mastic obtenu répondent aux exigences standard, et le coût est inférieur.
(2) Qu'il s'agisse du processus de production consistant à ajouter directement du calcium composite micro-nano ou du processus de production consistant à ajouter du carbonate de nano-calcium pur au carbonate de calcium lourd composé, il est particulièrement important de sélectionner des nano de haute qualité (morphologie cristalline régulière) -carbonate de calcium comme matériau de renforcement. , qui est le principal facteur déterminant les propriétés mécaniques du produit final en caoutchouc de silicone.
(3) Par rapport à l'utilisation de calcium micro-nano composite, l'utilisation de carbonate de nano-calcium pur de haute qualité composé de carbonate de calcium lourd pour produire du caoutchouc de silicone réduit non seulement le coût de production du caoutchouc de silicone, mais contribue également à améliorer son propriétés mécaniques; En termes de gestion et de gestion du contrôle qualité, il est également propice au maintien de la stabilité à long terme des performances du produit.