Penerapan dan penelitian wollastonite yang dimodifikasi
Wollastonite adalah mineral non-logam yang sangat penting. Komposisi kimia utamanya adalah kalsium metasilikat (CaSiO3). Itu milik sistem kristal trigonal dan berwarna abu-abu putih. Wollastonite memiliki rasio aspek yang besar, struktur seperti jarum alami, dan kinerja yang stabil, menjadikannya bahan penguat yang sangat baik. Selain struktur berserat alaminya, wollastonite juga memiliki daya serap minyak, konduktivitas listrik, dan kehilangan dielektrik yang sangat rendah. Ini banyak digunakan dalam plastik, karet, cat, pelapis dan bidang lainnya, dan secara signifikan dapat meningkatkan sifat mekanik dan tribologi matriks. Meningkatkan stabilitas termal dan stabilitas dimensi produk.
Namun, wollastonit alami bersifat hidrofilik, dan bila dicampur dengan polimer organik, dispersinya tidak merata karena polaritas yang berbeda, sehingga mengurangi sifat mekanik produk pengisinya. Untuk meningkatkan dispersi dan kompatibilitasnya dalam matriks organik, serta sifat mekanik produk, wollastonite sering kali perlu dimodifikasi permukaannya.
Teknologi modifikasi Wollastonite
Teknologi modifikasi permukaan wollastonite dapat dibagi menjadi: modifikasi permukaan organik dan modifikasi permukaan anorganik.
Untuk modifikasi permukaan organik, pengubah permukaan yang umum digunakan meliputi bahan penggandeng silan, bahan penggandeng titanat dan aluminat, surfaktan, dan metil metakrilat. Diantaranya, modifikasi bahan penggandeng silan adalah salah satu metode modifikasi permukaan bubuk wollastonit yang umum digunakan, dan proses modifikasi kering umumnya digunakan. Dosis bahan penggandeng berhubungan dengan cakupan yang dibutuhkan dan luas permukaan spesifik bedak. Dosis umumnya 0,5% sampai 1,5% dari massa wollastonite.
Latar belakang teknis modifikasi permukaan anorganik adalah wollastonite sebagai bahan pengisi polimer sering menyebabkan bahan pengisi menjadi lebih gelap warnanya, memiliki nilai keausan yang lebih besar, dan mudah memakai peralatan pengolahan; modifikasi pelapisan permukaan anorganik dapat meningkatkan silikon Serat batu abu-abu mengisi warna bahan polimer dan mengurangi nilai keausannya. Saat ini, modifikasi permukaan anorganik serat mineral wollastonit terutama menggunakan metode pengendapan kimia untuk melapisi permukaan dengan nanometer kalsium silikat, silika dan nanometer kalsium karbonat.
Penerapan dan penelitian wollastonite yang dimodifikasi
(1) Plastik
Polypropylene (PP), sebagai salah satu dari lima plastik serba guna, memiliki sifat komprehensif yang lebih baik dibandingkan plastik serba guna lainnya. Hal ini semakin banyak dikembangkan dan digunakan di bidang otomotif, dirgantara, konstruksi dan kedokteran.
(2) Pembuatan Kertas
Penerapan wollastonite dalam industri kertas sangat berbeda dengan bahan pengisi lainnya. Ini bukan isian sederhana seperti isian tradisional. Hal ini terutama bergantung pada rasio aspek yang lebih tinggi untuk mewujudkan jalinan wollastonit dan serat tumbuhan untuk membentuk serat tumbuhan. Struktur jaringan serat-serat mineral dapat menggantikan beberapa serat pendek tanaman, yang secara efektif dapat meningkatkan opacity dan kemampuan beradaptasi pencetakan kertas yang diproduksi, meningkatkan keseragaman dan mengurangi biaya produksi.
(3) Bahan gesekan
Produk wollastonite untuk bahan gesekan adalah serbuk wollastonite berbentuk jarum. Dibandingkan dengan skenario aplikasi tradisional, bahan ini banyak digunakan sebagai pengisi bantalan rem, kopling, dll. Bubuk acicular wollastonite merupakan pengganti ideal asbes serat pendek. Hal ini dapat meningkatkan stabilitas bahan gesekan, mengurangi retak, meningkatkan ketahanan aus dan sifat pemulihan serta sifat mekanik lainnya sampai batas tertentu.
(4) Pelapisan
Wollastonite dapat digunakan sebagai pigmen ekstender dan pengganti sebagian pigmen putih pada cat. Selain itu, sesuai dengan karakteristik wollastonite itu sendiri, juga dapat digunakan sebagai bahan tambahan modifikasi pelapis untuk memperluas fungsi material. Misalnya, wollastonite memiliki ketahanan korosi yang baik dan dapat digunakan secara luas di bidang pelapis anti korosi.
(5) Karet
Dalam industri karet, bubuk wollastonit dapat menggantikan sebagian titanium dioksida, karbon hitam putih, tanah liat, kalsium ringan, lithopon dan bahan lainnya, memainkan efek penguatan tertentu, dan dapat meningkatkan daya sembunyi beberapa pewarna.
(6) Beton bertulang semen/serat
Wollastonite berserat menggantikan serat asbes pendek dan serat kaca dan ditambahkan ke semen, beton, dan bahan bangunan lainnya, yang dapat meningkatkan ketahanan benturan, kekuatan lentur, ketahanan aus, dan stabilitas dimensi material.