Por que o pó de talco deve ser modificado na superfície?
O talco é um mineral de silicato de magnésio hidratado com bom isolamento elétrico, resistência ao calor, estabilidade química, lubricidade, absorção de óleo, poder de cobertura e propriedades de processamento mecânico. É amplamente utilizado em cosméticos, tintas, revestimentos, fabricação de papel, plásticos, cabos, cerâmica, materiais impermeáveis e outros campos.
1. Por que o pó de talco deve ser modificado na superfície?
Como outros materiais em pó mineral não metálico, o tratamento orgânico da superfície do pó de talco é necessário. Isso se deve ao fato de que a superfície do pó de talco contém grupos hidrofílicos e possui alta energia de superfície. Como um enchimento inorgânico e um material molecular de alto polímero orgânico, há uma grande diferença na estrutura química e na forma física. Falta afinidade e requer As partículas de pó de talco são tratadas na superfície para melhorar a força de ligação interfacial entre o pó de talco e o polímero e melhorar a dispersão uniforme e compatibilidade das partículas de pó de talco e o polímero.
2. Quais são os métodos de modificação da superfície do pó de talco?
(1) Método de modificação da cobertura da superfície
O método de modificação do revestimento de superfície é cobrir o agente ativo de superfície ou agente de acoplamento na superfície da partícula, de modo que o surfactante ou agente de acoplamento seja combinado com a superfície da partícula por adsorção ou ligação química, de modo que a superfície da partícula muda de hidrofílico para hidrofóbico, dando à partícula Novas propriedades que melhoram a compatibilidade das partículas com os polímeros. Este método é atualmente o método mais comumente usado.
(2) Método mecanoquímico
O método mecanoquímico é tornar partículas relativamente grandes menores por esmagamento, fricção, etc., de modo que a atividade superficial das partículas aumente, ou seja, para aumentar sua capacidade de adsorção superficial, simplificar o processo, reduzir custos e facilitar a controlar a qualidade do produto. A britagem ultrafina é um importante meio de processamento profundo de materiais, e seu principal objetivo é fornecer produtos em pó de alto desempenho para a indústria moderna. Este processo não é uma simples redução de tamanho de partícula, ele inclui muitas propriedades complexas do material em pó e mudanças estruturais, mudanças mecanoquímicas.
(3) Método de modificação da camada de membrana externa
A modificação da camada externa do filme é revestir uniformemente uma camada de polímero na superfície da partícula, dotando assim a superfície da partícula com novas propriedades.
(4) Modificação ativa parcial
A modificação parcialmente ativa usa reações químicas para enxertar alguns grupos ou grupos funcionais na superfície de partículas compatíveis com polímeros, de modo que partículas inorgânicas e polímeros tenham melhor compatibilidade, de modo a atingir o objetivo de compor partículas inorgânicas e polímeros.
(5) Modificação de superfície de alta energia
A modificação da superfície de alta energia é usar a enorme energia gerada pela descarga de alta energia, raios de plasma, raios ultravioleta, etc. para modificar a superfície das partículas para tornar a superfície ativa e melhorar a compatibilidade entre partículas e polímeros.
(6) Modificação da reação de precipitação
Modificação da reação de precipitação Utiliza reação de precipitação para modificação. Este método é usar o efeito de precipitação para revestir a superfície das partículas, de modo a obter o efeito de modificação.
3. Quais modificadores de superfície são comumente usados no pó de talco?
(1) Agente de acoplamento de titanato
Método de modificação: O processo seco é agitar e secar o pó de talco em um misturador de alta velocidade pré-aquecido a 100°C-110°C e, em seguida, adicionar o agente de acoplamento de titanato uniformemente medido (diluído com uma quantidade apropriada de 15 # óleo branco) , Agitar por alguns minutos para obter o pó de talco modificado; o processo úmido é diluir o agente acoplador de titanato com uma certa quantidade de solvente, adicionar uma certa quantidade de pó de talco, agitar a 95°C por 30 minutos, filtrar e secar para obter o produto em pó de talco modificado.
(2) Agente de acoplamento de aluminato
Método de modificação: Dissolva uma quantidade apropriada de aluminato (como tipo L2) em um solvente (como parafina líquida), adicione pó de talco fino de malha 1250 seco e moa por 30 minutos para modificar e mantenha a temperatura a 100°C por um período de tempo e esfriar. Depois disso, o produto modificado é obtido.
(3) Agente de acoplamento de silano
Método de modificação: Faça uma solução de agente de acoplamento de silano (como KH-570) e mexa uniformemente. Solte a solução no pó de talco seco, mexa por 40-60 minutos para fazer o agente de tratamento cobrir totalmente o enchimento e, em seguida, aqueça e seque para obter o pó de talco modificado.
(4) Fosfato
Método de modificação: primeiro revestir o pó de talco na solução aquosa de éster de ácido fosfórico a 80°C por 1 hora, depois secar a cerca de 95°C; finalmente, aumente a temperatura para 125°C e trate com calor por 1 hora. A dosagem de fosfato é de 0,5%-8% de pó de talco.
Cinco principais tecnologias de aplicação de micropó de silício para laminados de cobre
Atualmente, as cargas inorgânicas usadas em laminados revestidos de cobre (CCL) incluem principalmente os seguintes tipos: ATH (hidróxido de alumínio), pó de talco, micropó de silício, caulim, carbonato de cálcio, dióxido de titânio, bigodes isolantes, revestimento de molibdato de zinco Cargas inorgânicas, em camadas minerais de argila, etc. Entre eles, o enchimento inorgânico mais amplamente utilizado é o pó de sílica.
O pó de sílica, amplamente utilizado na indústria CCL como carga inorgânica, pode ser dividido em três tipos: tipo fundido, tipo cristalino e tipo composto da estrutura molecular; a partir da morfologia da partícula de pó, ela pode ser dividida em dois tipos: forma angular e forma esférica. Comparado com o pó de sílica angular, o pó de sílica esférico tem maiores vantagens em termos de enchimento, expansão térmica e abrasividade.
No geral, a tecnologia de aplicação da carga de sílica em pó pode ser resumida nos cinco aspectos a seguir:
1. Orientado para melhorar o desempenho da placa
A rápida iteração de produtos eletrônicos apresentou requisitos de desempenho mais altos para placas PCB. Como uma carga funcional, a carga de micropó de silício pode melhorar vários desempenhos de laminados revestidos de cobre e também pode reduzir os custos de fabricação. Tem atraído cada vez mais atenção e é amplamente utilizado.
2. Otimize o tamanho da partícula e a distribuição do tamanho da partícula do pó de sílica
O tamanho das partículas da carga varia no processo de aplicação. Existem dois indicadores importantes para as partículas de enchimento, um é o tamanho médio das partículas e o outro é a distribuição do tamanho das partículas. Estudos demonstraram que o tamanho médio de partícula e a faixa de distribuição de tamanho de partícula de enchimentos têm um impacto muito importante no efeito de preenchimento e no desempenho abrangente da placa.
3. Preparação e aplicação da esferoidização
Os métodos de preparação de micropó de silício esférico incluem: método de plasma de alta frequência, método de plasma de corrente contínua, método de arco de eletrodo de carbono, método de chama de combustão de gás, método de granulação por spray de alta temperatura e método de síntese química, entre os quais o método de preparação com o mais perspectiva de aplicação industrial É o método de chama de combustão de gás.
A forma do pó de microssílica afeta diretamente sua quantidade de enchimento. Comparado com o pó de sílica angular, o pó de sílica esférico tem maior densidade aparente e distribuição de tensão uniforme, de modo que pode aumentar a fluidez do sistema, reduzir a viscosidade do sistema e também possui uma área de superfície maior.
4. Alta tecnologia de enchimento
Se a quantidade de carga for muito baixa, o desempenho não pode atender aos requisitos, mas com o aumento da quantidade de carga, a viscosidade do sistema aumentará acentuadamente, a fluidez e a permeabilidade do material ficarão ruins e a dispersão de pó de sílica esférica na resina será difícil e a aglomeração ocorrerá facilmente.
5. Tecnologia de modificação de superfície
A modificação da superfície pode reduzir a interação entre o pó de sílica esférica, prevenir efetivamente a aglomeração, reduzir a viscosidade de todo o sistema, melhorar a fluidez do sistema e fortalecer o pó de sílica esférica e a matriz de resina PTFE (politetrafluoretileno). Excelente compatibilidade, para que as partículas se dispersem uniformemente na cola.
No futuro, a tecnologia de preparação de pó de sílica esférica, alta tecnologia de enchimento e tecnologia de tratamento de superfície ainda será uma importante direção de desenvolvimento do enchimento de pó de sílica. Estude a tecnologia de preparação de pó de sílica esférica para reduzir o custo de produção e torná-lo mais amplamente utilizado. Quando a quantidade de enchimento não é suficiente para atender aos requisitos de desempenho cada vez mais altos, a pesquisa em tecnologia de alto enchimento é imperativa. A tecnologia de tratamento de superfície é muito importante no campo de cargas inorgânicas para CCL. Vários agentes de acoplamento pesquisados e aplicados nesta fase podem melhorar o desempenho até certo ponto, mas ainda há muito espaço para isso.
Além disso, a pesquisa e aplicação de cargas inorgânicas para CCL também passará da aplicação de cargas individuais para a pesquisa e aplicação de cargas mistas, a fim de melhorar várias propriedades de CCL ao mesmo tempo.
Método de modificação de superfície de hidróxido de magnésio
Como um produto químico inorgânico ecológico, o hidróxido de magnésio tem as vantagens de alta temperatura de decomposição térmica, boa capacidade de adsorção e alta atividade. É amplamente utilizado na indústria aeroespacial, proteção ambiental, retardadores de chama e outros campos.
O hidróxido de magnésio não é propício para a preparação de materiais compósitos devido às suas características físicas de superfície. Portanto, melhorar as propriedades físicas, químicas ou mecânicas do hidróxido de magnésio por meio de métodos de modificação de superfície é a direção dos esforços de muitos estudiosos.
1. Modificação seca
Modificação a seco significa que o hidróxido de magnésio está em estado seco durante o processo de modificação. Ye Hong et ai. usou silanos como método de pesquisa de hidróxido de magnésio modificado a seco e os adicionou ao EVA para fazer materiais compostos após a modificação. Este método melhorou significativamente a dispersão e compatibilidade do produto.
2. Modificação úmida
Modificação úmida refere-se à dispersão de hidróxido de magnésio através de um solvente antes da modificação.
3. Método hidrotérmico
O método hidrotérmico é um método de alterar o ambiente do sistema por aquecimento em um ambiente aquático.
4. Método de revestimento por microencapsulação
O hidroxiestanato de zinco preparado pelo método de precipitação uniforme foi envolvido com sucesso na superfície do hidróxido de magnésio, e o retardamento de chama do material preparado pela adição ao polímero foi melhorado.
5. Modificação do enxerto de superfície
Atualmente, a tecnologia de modificação de hidróxido de magnésio ainda está em um estado de florescimento, e buscar métodos de modificação melhores e mais eficazes ainda é um ponto quente na indústria.
6 tipos de tecnologias de modificação e características da atapulgita
A atapulgita é um mineral de argila de silicato hidratado, rico em magnésio, semelhante a uma cadeia de nanocamadas, com reservas abundantes. É gradualmente utilizado no campo da governança ambiental devido à sua forte absorção, segurança e proteção ambiental. A pesquisa e o desenvolvimento de novas atapulgitas modificadas e a promoção também receberam cada vez mais atenção.
1. Modificação térmica
A atapulgita remove água de coordenação, água zeólita, água cristalina e água estrutural na estrutura cristalina sob condições de aquecimento, aumentando assim a área superficial específica e o tamanho dos poros da atapulgita. O estudo descobriu que a cerca de 110°C, a atapulgita remove principalmente a água adsorvida e a água zeólita na superfície externa; entre 250 e 650°C, conforme a temperatura aumenta, a água cristalina é gradual e completamente removida; quando a temperatura é superior a 800°C, a atapulgita mudou de uma morfologia em forma de bastonete para um agregado esférico, o volume de poros e a área superficial específica diminuíram e a capacidade de adsorção enfraqueceu. Portanto, o tratamento térmico da atapulgita é geralmente selecionado a 500-800 °C.
2. Modificação de sal ácido-base
A modificação ácida é usar ácido clorídrico, ácido nítrico ou ácido sulfúrico para remover minerais associados semelhantes a carbonato, como quartzo, montmorilonita e caulinita em argila atapulgita, de modo a dragar os poros e aumentar o número de locais ativos. O tratamento alcalino e a modificação de sal são íons metálicos no modificador e cátions como Fe3+, Mg2+, Na+ entre as camadas de atapulgita para trocar íons, tornando a carga da estrutura da superfície desequilibrada para aumentar a atividade de adsorção. O efeito da modificação do sal ácido-base é afetado pela concentração, e o líquido residual após a modificação pode causar poluição secundária.
3. Tratamento de microondas e tratamento ultra-sônico
O tratamento por microondas é usar o aquecimento por microondas para tornar a estrutura interna solta e porosa para aumentar a área de superfície específica. Seu princípio é semelhante ao tratamento de torrefação, mas o método de micro-ondas aquece uniformemente e pode reduzir bastante o tempo de aquecimento. Espera-se que substitua o tratamento térmico tradicional como uma tecnologia de processamento verde. O tratamento ultrassônico é o uso de cavitação ultrassônica para gerar alta temperatura, alta pressão ou fortes ondas de choque para descascar as partículas de argila e dispersar os agregados de atapulgita para melhorar a dispersão da atapulgita.
4. Modificação do surfactante
A modificação do surfactante é incorporar ou revestir surfactantes na atapulgita sob condições ácidas e alcalinas, de modo a aumentar a capacidade de adsorção da atapulgita para substâncias específicas. Como a superfície da atapulgita é frequentemente carregada negativamente, os surfactantes catiônicos são geralmente usados, e os mais comumente usados são sais de alquil trimetil amônio quaternário e sais de amina.
5. Modificação do agente de acoplamento e modificação do enxerto
O agente de acoplamento é um tipo de substância anfotérica contendo grupos hidrofílicos e grupos hidrofóbicos, que podem melhorar a compatibilidade da atapulgita e da matéria orgânica através da reação de grupos hidrofílicos com grupos hidroxila na superfície da atapulgita. A modificação de enxerto de superfície utiliza a reação de copolimerização de moléculas orgânicas e atapulgita para enxertar matéria orgânica na superfície da atapulgita para aumentar a capacidade de adsorção de poluentes orgânicos. Em aplicações práticas, a atapulgita é frequentemente tratada primeiro com um agente de acoplamento e depois enxertada.
6. Carbonização hidrotérmica
Nos últimos anos, a tecnologia de carbonização hidrotérmica também é um método orgânico modificado relativamente popular. Seu princípio é semelhante à modificação do enxerto, principalmente usando glicose, frutose, celulose e ácido cloroacético como fontes de carbono, e o grupo hidroxila, carboxila, ligação éter, grupo aldeído e outros grupos funcionais orgânicos enxertados em atapulgita para melhorar seu desempenho de adsorção.
Status de desenvolvimento da indústria de silano funcional
A fórmula geral do silano funcional é RSiX3, onde R representa grupos como grupo amino, grupo vinil, grupo epóxi e grupo metacriloxi. Esses grupos são fáceis de reagir com grupos funcionais em polímeros orgânicos, de modo que o silano e o polímero orgânico se unem. X representa um grupo que pode ser hidrolisado, como halogênio, alcoxi, aciloxi, etc., e é usado para melhorar a força de ligação real entre o polímero e a substância inorgânica.
O silano funcional contém grupos funcionais organofílicos e inorgânicos. Ele pode ser usado como uma ponte de interface entre materiais inorgânicos e materiais orgânicos ou participar diretamente da reação de reticulação de materiais poliméricos orgânicos, melhorando assim muito o desempenho dos materiais. É um Auxiliar muito importante e amplamente utilizado.
Existem diferentes métodos de classificação para silanos funcionais: de acordo com as posições relativas de substituição de grupos orgânicos ativos e Si, eles podem ser divididos em dois tipos: γ-substituídos e α-substituídos; Silano básico, epóxi silano e metacriloxi silano são variedades produzidas e consumidas domesticamente; silanos funcionais podem ser divididos em agentes de acoplamento de silano, agentes de reticulação de silano e outros silanos funcionais de acordo com seus usos.
1. Principais campos de aplicação do silano funcional
Os campos de aplicação do silano funcional incluem principalmente: materiais compósitos, processamento de borracha, processamento de plástico, selantes, adesivos, revestimentos, tratamento de superfícies metálicas e impermeabilização de edifícios, etc., e são usados principalmente em produtos industriais de alta tecnologia.
Do ponto de vista do consumo global de silano funcional, o processamento de borracha representou 32,4%, os materiais compostos representaram 18,5%, os adesivos representaram 16,7%, o processamento de plástico representou 14,8% e os revestimentos e tratamento de superfície representaram 11,1%.
2. Tamanho do mercado de silanos funcionais
Em 2002, a capacidade de produção de silano funcional global foi de apenas 135.000 toneladas, a produção foi de 103.000 toneladas e a taxa operacional foi de 76,3%. Até 2018, a capacidade de produção de silano funcional global será de 596.000 toneladas, a produção será de 415.000 toneladas e a taxa operacional será de 69,6%. Os silanos funcionais globais desenvolveram-se rapidamente nos últimos 20 anos, com uma taxa média anual de crescimento composto de quase 10%. Em 2021, a capacidade global de produção de silano funcional será de cerca de 765.000 toneladas, e a produção global de silano funcional será de cerca de 478.000 toneladas. A produção em 2021 aumentará em relação a 2020. Estima-se que a capacidade global de produção de silano funcional será de 762.000 toneladas em 2023, com uma taxa média de crescimento anual de cerca de 5,0% de 2019 a 2023; a produção deverá atingir cerca de 538.000 toneladas em 2023, com uma taxa média de crescimento anual de cerca de 5,3% de 2018 a 2023.
É previsível que a indústria do silano funcional continue eliminando pequenos produtores com capacidade de produção atrasada e padrões de proteção ambiental. A indústria apresentará um cenário competitivo dominado por fabricantes de grande escala. As empresas com recursos independentes de pesquisa e desenvolvimento, domínio das principais tecnologias e fortes vantagens de capital e escala terão uma competitividade mais forte.
Perspectiva de aplicação de modificação em pó da medicina tradicional chinesa
O objetivo de modificar o pó da medicina tradicional chinesa é garantir a uniformidade da dispersão do material, projetar a aparência e o cheiro do pó de acordo com as necessidades, evitar a perda de ingredientes ativos, melhorar a taxa de dissolução de ingredientes insolúveis, reduzir a higroscopicidade de o pó, e melhorar o pó. liquidez, etc
1. A ideia básica da modificação do pó da medicina tradicional chinesa
A modificação do pó da medicina tradicional chinesa é afetada por muitos fatores, como as propriedades do pó da matéria-prima, modificador e fórmula, processo de modificação, equipamento de modificação, etc. De acordo com os fatores que afetam a modificação do pó da medicina tradicional chinesa, a ideia básica da modificação do pó da medicina tradicional chinesa é a seguinte:
(1) De acordo com as propriedades do pó da matéria-prima (área superficial específica, tamanho e distribuição das partículas, energia superficial específica, propriedades físicas e químicas da superfície, aglomeração, etc.), selecione a fórmula modificadora apropriada (espécie, dosagem e uso) .
(2) De acordo com as propriedades do pó da matéria-prima e a fórmula modificadora determinada, selecione o processo de modificação do pó da medicina chinesa que atenda às condições de aplicação. O princípio básico para selecionar o processo de modificação do pó da medicina tradicional chinesa é que o modificador tenha boa dispersibilidade, o que pode realizar a dispersão uniforme do modificador nas partículas do pó. Ao mesmo tempo, o processo de modificação deve ser simples, os parâmetros controláveis e a qualidade do produto estável. Baixo consumo de energia e pouca poluição.
(3) Quando a formulação e o processo do modificador são determinados, é particularmente crítico selecionar o equipamento de modificação apropriado. A seleção de equipamentos de modificação de alto desempenho pode tornar a dispersão do pó e do modificador boa, e as oportunidades de contato ou interação entre o pó e o modificador são iguais; as condições de modificação do pó são controláveis, e o consumo de energia e desgaste por unidade de produto são menores. Sem poluição por poeira, operação estável, etc.
(4) Estabelecer um conjunto completo de métodos de caracterização para partículas modificadas de pó da medicina tradicional chinesa.
2. A perspectiva de aplicação da modificação do pó da medicina tradicional chinesa
Nas preparações da medicina tradicional chinesa, as preparações sólidas representam 70% a 80%, e as formas de dosagem incluem principalmente pós, grânulos, cápsulas, comprimidos, suspensões, etc. Em vista das propriedades especiais do próprio pó da medicina tradicional chinesa, tem sido encontrado a partir de pesquisas e práticas anteriores que a modificação do pó da medicina tradicional chinesa pode aumentar o valor da aplicação do pó da medicina tradicional chinesa até certo ponto.
Nos últimos 20 anos, com o desenvolvimento da ciência, excelentes excipientes farmacêuticos e prensas de comprimidos rotativas de alta eficiência que podem ser usadas para compressão direta de pó foram desenvolvidos com sucesso, o que promoveu o desenvolvimento da compressão direta de pó. Em alguns países, mais de 60% das variedades usam pó. No entanto, o pó da medicina tradicional chinesa apresenta problemas como fácil absorção de umidade, alta viscosidade e baixa fluidez. A produção de variedades de comprimidos de medicina chinesa ainda é dominada por granulação úmida e compressão de comprimidos, e a taxa de utilização da tecnologia de compressão direta de pó é extremamente baixa.
A modificação do pó da medicina tradicional chinesa pode efetivamente melhorar a higroscopicidade e a fluidez do pó da medicina tradicional chinesa e fornecer mais espaço para a compressão direta do pó da medicina tradicional chinesa. Com o fortalecimento gradual da compreensão da tecnologia de modificação de pó de medicina tradicional chinesa, a melhoria contínua da pesquisa sobre excelentes modificadores de superfície e equipamentos de modificação de alto desempenho, a perspectiva de aplicação da tecnologia de modificação de pó de medicina tradicional chinesa no campo da medicina tradicional chinesa é mais ampla .
4 principais tecnologias de modificação do caulim
O caulim é amplamente utilizado. Com a inovação contínua da ciência e tecnologia, todas as esferas da vida têm requisitos mais elevados para vários indicadores de caulim, especialmente a demanda por caulim de alta qualidade na fabricação de papel, revestimentos, borracha e outras indústrias continua a aumentar. A modificação do caulim pode alterar as propriedades físicas e químicas de sua superfície, aumentando assim seu valor agregado para atender às necessidades de novas tecnologias modernas, novas tecnologias e novos materiais.
Atualmente, os métodos de modificação comumente usados incluem modificação de calcinação, modificação ácido-base, tratamento de refinamento por moagem e esfoliação e modificação por intercalação e esfoliação.
1. Modificação da calcinação
A modificação de calcinação é o método de modificação mais comumente usado e maduro na indústria de caulim, especialmente para caulim de série de carvão, a modificação de calcinação pode remover a matéria orgânica e obter produtos de caulim de alta brancura e alta qualidade. Existem muitos fatores que afetam a qualidade calcinada do caulim. A qualidade da matéria-prima, o tamanho da partícula da matéria-prima, o sistema calcinado, a atmosfera calcinada e a seleção de aditivos têm um impacto significativo na qualidade do caulim calcinado.
A calcinação do caulim causará uma certa mudança em sua estrutura cristalina. Sob calcinação a baixa temperatura, parte da matéria orgânica e da água fisicamente adsorvida no caulim irão gradualmente se desprender. Quando calcinado a 500-900 ° C, o caulim desidroxilará, destruirá a estrutura cristalina e se tornará amorfo. A estrutura em camadas colapsa, a área de superfície específica aumenta e a atividade também aumenta de acordo. O caulim obtido por calcinação nesta etapa de temperatura é denominado metacaulim. Quando a temperatura de calcinação atinge cerca de 1000°C, a caulinita passa por uma transformação de fase para formar uma estrutura de espinélio de silicato de alumínio; quando a temperatura de calcinação atinge acima de 1100°C, ocorre a transformação da mulita.
2. Modificação ácido-base
A modificação ácido-base do caulim pode efetivamente melhorar a adsorção e a reatividade da superfície do pó. O caulim à base de carvão calcinado foi modificado com ácido clorídrico e hidróxido de sódio, respectivamente, e as condições de tratamento correspondentes ao melhor valor de absorção de óleo foram obtidas. Uma vez que o caulim calcinado formou Al tetraédrico com reatividade ácida, após a modificação do ácido clorídrico A lixiviação do elemento Al no caulim enriquece muito a estrutura de poros do caulim; a modificação do hidróxido de sódio pode lixiviar o elemento Si no caulim calcinado, o que aumenta a pequena estrutura de poros, porque uma parte do SiO2 no caulim é transformada em SiO2 livre é fácil de reagir com substâncias alcalinas.
A lixiviação de impurezas de óxido metálico em caulim modificado por ácido também pode enriquecer os poros do caulim e melhorar ainda mais seus importantes parâmetros de desempenho, como tamanho de poro, distribuição de tamanho de partícula e área de superfície específica. Com o aumento do tempo de tratamento alcalino, a distribuição do tamanho dos poros do caulim da série de carvão calcinado torna-se mais ampla, a área superficial específica diminui, o volume dos poros aumenta e a atividade de craqueamento e a seletividade aumentam.
3. Modificação de intercalação/esfoliação
A modificação de intercalação e esfoliação do caulim e a preparação de pó ultrafino são meios importantes para melhorar a qualidade do caulim, e é de grande importância para melhorar a plasticidade, brancura, dispersibilidade e adsorção do caulim. A estrutura do caulim é composta de tetraedros de silício-oxigênio e octaedros de alumínio-oxigênio, que são arranjados periodicamente e repetidamente. Falta expansibilidade e é difícil intercalar com matéria orgânica. Apenas algumas moléculas orgânicas com baixo peso molecular e forte polaridade podem ser inseridas na camada de caulim. , como formamida, acetato de potássio, dimetil sulfóxido e ureia.
4. Tratamento de moagem e descamação
O tamanho da partícula do caulim é um indicador importante. Na indústria de revestimento de enchimento para fabricação de papel, o caulim descascado é revestido na superfície do papel. Esses flocos de caulim são entrelaçados, sobrepostos e paralelos à superfície do papel, e o papel ficará mais liso, mais branco, mais brilhante e a tinta não produzirá efeitos como marcas d'água após a impressão.
Os métodos de moagem e remoção de caulim comumente usados incluem moagem superfina a seco, moagem úmida, extrusão e imersão química. A pulverização a seco geralmente envolve a pulverização de matérias-primas de caulim em moinhos a jato, moinhos autógenos de ciclone, pulverizadores ultrafinos de impacto mecânico de alta velocidade e moinhos vibratórios. A fim de controlar os graus de tamanho de partícula, a classificação e outros processos são geralmente necessários.
Existem muitos tipos de modificadores de superfície em pó, como escolher?
O modificador de superfície é a chave para atingir o objetivo esperado da modificação da superfície do pó, mas existem muitos tipos e são altamente direcionados. Do ponto de vista da interação entre as moléculas modificadoras de superfície e a superfície do pó inorgânico, ela deve ser selecionada o máximo possível. Modificador de superfície para reação química ou adsorção química na superfície de partículas de pó, porque a adsorção física é fácil de dessorver sob a ação de forte agitação ou extrusão no processo de aplicação subsequente.
Princípios de seleção do modificador de superfície
Na seleção real, além de considerar o tipo de adsorção, outros fatores também devem ser considerados, como uso do produto, padrões ou requisitos de qualidade do produto, processo de modificação, custo e proteção ambiental.
(1) A finalidade do produto
Esta é a consideração mais importante na seleção de variedades de modificadores de superfície, porque diferentes campos de aplicação têm diferentes requisitos técnicos para propriedades de aplicação de pó, como molhabilidade de superfície, dispersibilidade, valor de pH, propriedades elétricas, resistência a intempéries, brilho, propriedades antibacterianas, etc., que é uma das razões para escolher a variedade de modificadores de superfície de acordo com a aplicação.
Por exemplo: Pós inorgânicos (cargas ou pigmentos) usados em vários plásticos, borrachas, adesivos, revestimentos oleosos ou à base de solventes requerem boa lipofilicidade na superfície, ou seja, boa afinidade ou compatibilidade com propriedades de materiais de base polimérica orgânica, o que requer a seleção de modificadores de superfície que podem tornar a superfície do pó inorgânico hidrofóbica e lipofílica;
Ao selecionar caulim calcinado para revestimento de enchimentos de isolamento de cabos, a influência de modificadores de superfície nas propriedades dielétricas e resistividade de volume também deve ser considerada;
Para os pigmentos inorgânicos usados em blanks cerâmicos, não é necessário apenas ter boa dispersibilidade em estado seco, mas também ter uma boa afinidade com os blanks inorgânicos e ser capaz de se dispersar uniformemente nos blanks;
Para modificadores de superfície de pós inorgânicos (cargas ou pigmentos) usados em tintas ou revestimentos à base de água, é necessário que os pós modificados tenham boa dispersão, estabilidade de sedimentação e compatibilidade na fase aquosa.
Ao mesmo tempo, os componentes de diferentes sistemas de aplicativos são diferentes. Ao selecionar um modificador de superfície, a compatibilidade e a compatibilidade com os componentes do sistema de aplicação também devem ser consideradas para evitar a falha de outros componentes do sistema devido ao modificador de superfície.
(2) Processo de modificação
O processo de modificação também é uma das considerações importantes na seleção de variedades de modificadores de superfície. O atual processo de modificação de superfície adota principalmente o método seco e o método úmido.
Para o processo seco não há necessidade de considerar sua solubilidade em água, mas para o processo úmido deve-se considerar a solubilidade em água do modificador de superfície, pois somente quando ele é solúvel em água pode entrar em contato e reagir totalmente com as partículas do pó em ambiente úmido.
Por exemplo, o ácido esteárico pode ser usado para a modificação da superfície seca do pó de carbonato de cálcio (diretamente ou depois de ser dissolvido em um solvente orgânico), mas na modificação da superfície úmida, como a adição direta de ácido esteárico, não é apenas difícil de alcançar. efeito de modificação de superfície esperado (principalmente adsorção física), e a taxa de utilização é baixa, a perda de modificador de superfície após a filtração é séria e a descarga de matéria orgânica no filtrado excede o padrão.
Uma situação semelhante é válida para outros tipos de modificadores orgânicos de superfície. Portanto, para modificadores de superfície que não podem ser diretamente solúveis em água, mas devem ser usados em um ambiente úmido, eles devem ser previamente saponificados, amonizados ou emulsionados para que possam ser dissolvidos e dispersos em uma solução aquosa.
Além disso, fatores de processo como temperatura, pressão e fatores ambientais também devem ser considerados ao selecionar modificadores de superfície. Todos os modificadores de superfície orgânicos se decompõem a uma determinada temperatura. Por exemplo, o ponto de ebulição do agente de acoplamento silano varia entre 100-310°C dependendo da espécie. Portanto, o modificador de superfície selecionado preferencialmente tem uma temperatura de decomposição ou ponto de ebulição superior à temperatura de processamento da aplicação.
(3) Preço e fatores ambientais
Finalmente, o preço e os fatores ambientais também devem ser considerados na seleção de modificadores de superfície. Sob a premissa de atender aos requisitos de desempenho do aplicativo ou otimizar o desempenho do aplicativo, tente usar modificadores de superfície mais baratos para reduzir o custo da modificação da superfície. Ao mesmo tempo, deve-se prestar atenção à seleção de modificadores de superfície que não poluam o meio ambiente.
Como escolher um equipamento de moagem?
No campo da moagem de minério não metálico, vários tipos de equipamentos de moagem surgem infinitamente. Como todos sabemos, para o processamento de minério não metálico, uma é remover as impurezas e melhorar a pureza do produto; a outra é reduzir o tamanho das partículas dos produtos em vários graus.
No processo de redução do tamanho de partícula do produto, a escolha do equipamento de moagem é muito importante, o que afeta diretamente a taxa de utilização dos recursos minerais, custo de produção, qualidade do produto e benefícios econômicos. Portanto, quando os fabricantes escolhem equipamentos, eles precisam obter informações suficientes para confirmar sua escolha após se comunicar ativamente com o fabricante de acordo com suas reais necessidades.
PARTE 1: Moinho de impacto ultrafino
Princípio de funcionamento: O material é transportado pelo dispositivo de alimentação para a câmara de trituração da máquina principal, e o material, o dispositivo de rotação de alta velocidade e as partículas colidem, colidem, esfregam, cisalham e se espremem para realizar a trituração. O material triturado é separado em pó grosso e fino pela roda classificadora, o pó grosso flui para a câmara de trituração para moagem novamente e o gás purificado é descarregado pelo ventilador de tiragem induzida.
PARTE 2: Jet Mill
Princípio de funcionamento: Depois que o ar comprimido é resfriado, filtrado e seco, ele forma um fluxo de ar supersônico através do bico e o injeta na câmara de britagem rotativa para tornar o material fluidizado. A convergência produz colisão violenta, fricção e cisalhamento para atingir o esmagamento ultrafino das partículas.
Comparado com o pulverizador ultrafino de impacto mecânico comum, o pulverizador a jato pode pulverizar o produto muito finamente, e a faixa de distribuição de tamanho de partícula é mais estreita, ou seja, o tamanho de partícula é mais uniforme; e como o gás se expande no bocal para esfriar, não há calor acompanhante no processo de pulverização, portanto, o aumento da temperatura de pulverização é muito baixo, o que é especialmente importante para pulverização ultrafina de baixo ponto de fusão e materiais sensíveis ao calor, mas o moinho a jato também apresenta uma desvantagem relativamente comum, ou seja, o alto consumo de energia.
PARTE 3: Moinho de rolos
Princípio de funcionamento: O material é enviado para a câmara de trituração através do alimentador de conversão de frequência, e a trituração superfina do material é realizada através da extrusão, cisalhamento e moagem do rolo de moagem. O material pulverizado é transportado para a área de classificação pelo fluxo de ar ascendente e, sob a ação da força centrífuga da roda de classificação e da força de sucção do ventilador, é realizada a separação de pó grosso e fino. Os produtos mais finos são recolhidos pelo coletor, e as partículas grossas são devolvidas à câmara de britagem para moagem novamente. O ar purificado é descarregado pelo ventilador de tiragem induzida.
PARTE 4: Moinho de Bolas e Linha de Produção Classificadora
Princípio de funcionamento: Após a britagem grosseira, o material entra no moinho de bolas ultrafino do equipamento de transporte de elevação. O meio de moagem no moinho impacta e tritura o material com a energia obtida quando o moinho gira. O material triturado passa pelo silo de descarga. Entre no classificador de micropó autodistribuído para classificação para realizar a separação de pó grosso e fino. O pó fino qualificado é coletado pelo coletor, e as partículas grossas entram no moinho de bolas da extremidade inferior do classificador para trituração, e o gás purificado é descarregado pelo ventilador de tiragem induzida.
De acordo com os diferentes materiais, a linha de moinho de bolas pode escolher o forro correspondente e o meio de moagem para garantir a pureza e a brancura do produto. O design razoável do sistema reduz o investimento em engenharia civil e equipamentos de suporte em 50% em comparação com outras linhas de produção de moagem e classificação. Pode ser aplicado na britagem dos seguintes materiais: ① materiais macios, como calcita, mármore, calcário, caulim, gesso, barita, cinza volante, escória, etc.; ② materiais duros: carboneto de silício, corindo marrom, mulita, cimento ultrafino, areia de zircônio, andaluzita, materiais refratários, etc.; ③ materiais de alta pureza: quartzo, feldspato, α-alumina, contas de vidro, fósforo, etc. Materiais metálicos: pó de zinco, pó de alumínio, pó de ferro, pó de molibdênio, etc.
Efeito do pó de turmalina modificada nas propriedades de compostos de ABS
A turmalina é usada na purificação de água, tratamento médico e outros campos devido à sua piezoeletricidade, propriedades de infravermelho distante e a capacidade de liberar íons negativos do ar. No entanto, sua matéria-prima é um único material de turmalina, o que limita sua aplicação e não pode atender aos requisitos das pessoas para materiais modernos. Portanto, novos materiais compósitos funcionais obtidos pela mistura de turmalina e outros materiais tornaram-se um foco de pesquisa atual.
A resina ABS é um copolímero de enxerto composto por três monômeros de acrilonitrila, butadieno e estireno. Possui alta resistência e alta tenacidade, forte resistência à corrosão a ácidos, álcalis e sal, e boa processabilidade de moldagem. Bem, o produto acabado tem as características de superfície lisa, fácil tingimento e galvanoplastia, etc., e tem sido amplamente utilizado em vários campos.
A superfície do pó de turmalina foi modificada com estearato de sódio e titanato, e a turmalina modificada foi misturada com resina ABS para preparar o material compósito turmalina/ABS. Os resultados mostraram que:
(1) O pó de turmalina foi modificado com sucesso por estearato de sódio e titanato, o que reduziu sua hidrofilicidade e melhorou sua força de ligação de interface com a resina ABS.
(2) Com o aumento da quantidade de turmalina modificada na resina ABS, a resistência à tração e resistência ao impacto de compósitos de turmalina/ABS primeiro aumentou e depois diminuiu. Comparado com a resina ABS sem turmalina adicionada, quando a quantidade de turmalina modificada foi de 2%, a resistência à tração do material compósito aumentou em 11,30%; quando a quantidade de turmalina modificada foi de 3%, a resistência ao impacto do material compósito A resistência aumentou 38,18%. O material composto também pode liberar íons negativos. Quando a quantidade de turmalina modificada é de 3%, a quantidade de liberação de íons negativos do material composto é de 456,5/cm2, o que expande a faixa de aplicação da resina ABS.