Пять распространенных типов методов модификации каолиновой глины
В процессе применения каолина модификация является важным методом глубокой обработки. Он основан на активных группах каолина (в том числе алюминиево-спиртовых группах, силанольных функциональных группах и т. д.) и изменяет технологические характеристики каолина механическими, физическими и химическими методами. , для удовлетворения требований применения в производстве в различных областях и отраслях.
1. Термическая модификация
Термическая модификация в основном удаляет часть или весь -OH с поверхности каолина посредством высокотемпературного прокаливания, тем самым изменяя свойства поверхности каолина и придавая ему более высокую белизну, лучшую изоляцию и термическую стабильность. Применение его в качестве наполнителя для покрытий, резины, пластмасс и красок может улучшить характеристики соответствующих продуктов.
2. Кислотно-щелочная модификация
Кислотная модификация означает, что во время процесса прокаливания каолина химическое окружение Al в процессе фазового перехода меняется, в результате чего Al в нем обладает кислотной реакционной способностью. Щелочная модификация означает, что в процессе прокаливания каолина химическое окружение Si меняется в процессе фазового перехода. SiO2 в каолине прокаливается при высокой температуре для его активации, так что активированный кремний в каолине вступает в реакцию со щелочными веществами для достижения цели модификации.
После кислотно-основной модификации размер пор каолина увеличивается, распределение пор становится более концентрированным, а удельная площадь поверхности значительно увеличивается. Использование кислотно-щелочного модифицированного каолина в качестве наполнителя может улучшить герметичность композиционных материалов.
3. Модификация поверхности
Модификация поверхности относится к процессу нанесения покрытия некоторыми органическими или неорганическими веществами на поверхность частиц каолина посредством физической или химической адсорбции, тем самым модифицируя каолин. В настоящее время это наиболее важный метод модификации каолина. Обычно используемые модификаторы поверхности в основном включают силановый связующий агент, силикон (масло) или силиконовую смолу, поверхностно-активные вещества и органические кислоты.
Силановый связующий агент является наиболее часто используемым и эффективным модификатором поверхности каолиновых наполнителей. Процесс лечения относительно прост. Обычно порошок каолина и приготовленный силановый связующий агент добавляются в машину для модификации для обработки поверхностного покрытия. Процесс можно проводить непрерывно или периодически.
После модификации поверхности каолин обладает хорошей гидрофобностью и липофильностью, лучшей дисперсией в полимерной матрице, меньшей вероятностью агломерации и лучшей совместимостью с полимером. Каолин с поверхностным покрытием используется в качестве наполнителя для наполнения пластмасс, резины и других полимеров с целью улучшения механических свойств и газобарьерных свойств пластмасс и резиновых композитов.
4. Интеркаляционная модификация
Благодаря своей особой структуре каолин имеет водородные связи между слоями и сильные ковалентные связи внутри слоев, а две стороны слоев представляют собой соответственно атомный слой кремний-кислородного тетраэдра и гидроксильный слой алюминиево-кислородного октаэдра, поэтому есть только несколько высокополярных. В слои каолина могут быть внедрены только вещества с малой молекулярной массой, такие как ДМСО, формамид (ФА), ацетат калия, гидразин и др. Другим органическим макромолекулам для проникновения в слои каолина требуется две и более интеркаляций. Более того, последний необходимо ввести в слой каолина путем смещения или увлечения предшественника.
Технология интеркаляционной модификации — это технология модификации поверхности каолина, которая широко используется при получении наноразмерного каолина. После интеркаляции расстояние между слоями каолина увеличивается. После интеркаляции и отслаивания размер частиц каолина становится меньше, а удельная площадь поверхности больше. Использование каолина, который сначала интеркалируется, а затем отделяется, в качестве наполнителя для улучшения воздухонепроницаемости композиционных материалов в настоящее время является важным методом улучшения воздухонепроницаемости композиционных материалов.
5. Механохимическая модификация.
Метод механохимической модификации по существу использует механическую энергию для активации частиц и модификаторов поверхности для достижения цели преобразования механической энергии в химическую энергию. Этого можно добиться за счет сильного механического перемешивания, ударов, растирания и т.п. или с помощью внешней механической силы. Поверхность частиц порошка покрыта слоем более мелких или функциональных частиц порошка. В методе механо-химической модификации используются разные машины и процессы модификации, поэтому эффекты модификации порошка также различны.