Lima jenis metode modifikasi umum untuk tanah liat kaolin

Dalam proses penerapan kaolin, modifikasi merupakan metode pemrosesan mendalam yang penting. Hal ini didasarkan pada gugus aktif kaolin (termasuk gugus aluminium alkohol, gugus fungsi silanol, dll.) dan mengubah karakteristik proses kaolin melalui metode mekanis, fisik, dan kimia. , untuk memenuhi kebutuhan penerapannya dalam produksi di berbagai bidang dan industri.

1. Modifikasi termal

Modifikasi termal terutama menghilangkan sebagian atau seluruh -OH dari permukaan kaolin melalui kalsinasi suhu tinggi, sehingga mengubah sifat permukaan kaolin dan membuatnya memiliki tingkat keputihan yang lebih tinggi, isolasi yang lebih baik, dan stabilitas termal. Menerapkannya sebagai pengisi pada pelapis, karet, plastik, dan cat dapat meningkatkan kinerja produk terkait.

2. Modifikasi asam basa

Modifikasi asam artinya pada saat proses kalsinasi kaolin, lingkungan kimia Al pada proses perubahan fasa berbeda, sehingga Al didalamnya mempunyai reaktivitas asam. Modifikasi alkali berarti selama proses kalsinasi kaolin, lingkungan kimia Si berbeda selama proses perubahan fasa. SiO2 dalam kaolin dikalsinasi pada suhu tinggi untuk mengaktifkannya, sehingga silikon teraktivasi dalam kaolin bereaksi dengan zat basa untuk mencapai tujuan modifikasi.

Setelah modifikasi asam-basa, ukuran pori kaolin meningkat, distribusi pori lebih terkonsentrasi, dan luas permukaan spesifik meningkat pesat. Menggunakan kaolin yang dimodifikasi asam-basa sebagai pengisi dapat meningkatkan kinerja kedap udara material komposit.

3. Modifikasi permukaan

Modifikasi permukaan mengacu pada proses pelapisan beberapa zat organik atau anorganik pada permukaan partikel kaolin melalui adsorpsi fisik atau kimia, sehingga memodifikasi kaolin. Saat ini merupakan metode modifikasi kaolin yang paling penting. Pengubah permukaan yang umum digunakan terutama mencakup bahan penghubung silan, silikon (minyak) atau resin silikon, surfaktan dan asam organik.

Bahan penghubung silan adalah pengubah permukaan yang paling umum digunakan dan efektif untuk pengisi kaolin. Proses pengobatannya relatif sederhana. Umumnya, bubuk kaolin dan bahan penggandeng silan yang telah disiapkan ditambahkan ke mesin modifikasi untuk perawatan pelapisan permukaan. Prosesnya dapat dilakukan secara kontinyu atau batch.

Setelah modifikasi permukaan, kaolin memiliki hidrofobisitas dan lipofilisitas yang baik, dispersi yang lebih baik dalam matriks polimer, kecil kemungkinannya untuk menggumpal, dan memiliki kompatibilitas yang lebih baik dengan polimer. Kaolin yang dilapisi permukaan digunakan sebagai pengisi untuk mengisi plastik, karet dan polimer lainnya untuk meningkatkan sifat mekanik dan sifat penghalang gas dari plastik dan komposit karet.

4. Modifikasi interkalasi

Karena strukturnya yang khusus, kaolin memiliki ikatan hidrogen antar lapisan dan ikatan kovalen yang kuat di dalam lapisannya, dan kedua sisi lapisan tersebut masing-masing adalah lapisan atom silikon-oksigen tetrahedron dan lapisan hidroksil aluminium-oksigen oktahedron, sehingga hanya ada a beberapa yang sangat polar. Hanya zat dengan berat molekul kecil yang dapat dimasukkan ke dalam lapisan kaolin, seperti DMSO, formamida (FA), kalium asetat, hidrazin, dll. Makromolekul organik lainnya memerlukan dua atau lebih interkalasi untuk memasuki lapisan kaolin. Terlebih lagi, Yang terakhir ini perlu dimasukkan ke dalam lapisan kaolin dengan cara memindahkan atau memasukkan prekursor.

Teknologi modifikasi interkalasi merupakan teknologi modifikasi permukaan kaolin yang banyak digunakan dalam pembuatan kaolin skala nano. Setelah interkalasi, jarak antar lapisan kaolin bertambah. Setelah interkalasi dan peeling, ukuran partikel kaolin menjadi lebih kecil dan luas permukaan spesifiknya menjadi lebih besar. Penggunaan kaolin yang terlebih dahulu diinterkalasi dan kemudian dikupas sebagai bahan pengisi untuk meningkatkan kedap udara pada material komposit saat ini merupakan metode penting untuk meningkatkan kedap udara pada material komposit.

5. Modifikasi mekanokimia

Metode modifikasi mekanokimia pada dasarnya menggunakan energi mekanik untuk mengaktifkan partikel dan pengubah permukaan untuk mencapai tujuan mengubah energi mekanik menjadi energi kimia. Hal ini dapat dicapai melalui pengadukan mekanis yang kuat, tumbukan, penggilingan, dll., atau dengan bantuan tenaga mekanis eksternal. Permukaan partikel serbuk dilapisi dengan lapisan partikel serbuk yang lebih halus atau fungsional. Metode modifikasi kimia mekanis menggunakan mesin dan proses modifikasi yang berbeda, sehingga efek modifikasi serbuknya juga berbeda.