ผลของการปรับเปลี่ยนอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ต่อคุณสมบัติของยางธรรมชาติ

สารหน่วงไฟของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์มีบทบาทสำคัญในด้านสารหน่วงการติดไฟของพอลิเมอร์เนื่องจากข้อดีของการปราบปรามควัน สารหน่วงไฟ ปลอดสารพิษ ไม่ระเหย และราคาต่ำ และปริมาณของสารหน่วงไฟอื่น ๆ อยู่ไกล

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ Ultrafine เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างผลึกปกติซึ่งผลิตโดยกระบวนการผลิตพิเศษ มีข้อดีคือมีความบริสุทธิ์สูง ขนาดอนุภาคเล็ก รูปผลึกที่ดี กิจกรรมพื้นผิวต่ำ และพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดเล็ก สามารถบรรจุยางและพลาสติกได้ในปริมาณมาก ใช้ได้กับเทคโนโลยีการประมวลผลทุกประเภท

หลักการหน่วงไฟของมันคือ น้ำคริสตัลจำนวนมากถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อน เนื่องจากการระเหยของน้ำคริสตัลจำเป็นต้องดูดซับความร้อนจำนวนมาก มันจึงมีบทบาทในการทำให้วัสดุโพลีเมอร์เย็นลง ไอน้ำที่สร้างขึ้นสามารถเจือจางก๊าซไวไฟและยับยั้งการแพร่กระจายของการเผาไหม้ ใหม่ โลหะออกไซด์ที่สร้างขึ้นมีกิจกรรมสูงและสามารถดูดซับอนุภาคของแข็งและมีบทบาทในการระงับควัน นอกจากนี้ ออกไซด์ของโลหะที่ปกคลุมพื้นผิวของวัสดุพอลิเมอร์สามารถส่งเสริมการก่อตัวของคาร์บอนบนพื้นผิวของพื้นผิวและป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สารหน่วงการติดไฟอนินทรีย์อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์มีขั้วที่แข็งแรงมากและชอบน้ำ จึงเข้ากันได้ไม่ดีกับวัสดุพอลิเมอร์ที่ไม่มีขั้ว เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และโพลีเมอร์ มักจะจำเป็นสำหรับการรักษาพื้นผิว วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่งคือการใช้ตัวจับคู่สำหรับการรักษาพื้นผิวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

โดยใช้ยางธรรมชาติเป็นวัสดุพื้นฐาน ศึกษาผลของการชุบผิวอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์แบบละเอียดต่อคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติหน่วงการติดไฟของยางวัลคาไนซ์ก่อนและหลังการปรับสภาพพื้นผิว ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า:

(1) เมื่อยางธรรมชาติสารหน่วงไฟอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สุดยอดคุณสมบัติทางกลลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อปริมาณการเติมเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณการเติมถึง 150 ส่วน สารหน่วงไฟถึงระดับ FV0 ดัชนีออกซิเจนถึง 29% และการเกิดควันมีน้อย ภายใต้เงื่อนไขของควันต่ำและฮาโลเจนต่ำ การพิจารณาอย่างถูกต้องว่าสามารถเสริมฤทธิ์กันกับสารหน่วงการติดไฟที่มีฮาโลเจนจำนวนเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล

(2) การดัดแปลงพื้นผิวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ultrafine ด้วยสารจับคู่ไซเลนสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และยางธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณสมบัติทางกลของวัลคานิเซท และประสิทธิภาพการหน่วงไฟเปลี่ยนแปลงค่อนข้าง เล็ก. เมื่อเติมสารจับคู่ไซเลนเท่ากับ 1.5% ของมวลของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ประสิทธิภาพก็ดีขึ้นมากที่สุด

(3) ภายใต้ระบบสูตรนี้ ภายในช่วงหนึ่ง ดัชนีออกซิเจนของวัลคาไนซ์จะเพิ่มขึ้นประมาณ 2 หน่วยต่อทุกๆ 30 ส่วนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่เติมเข้าไป


การพัฒนา สถานะเทคโนโลยี และแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของอุตสาหกรรมพลาสติกดัดแปลง

เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมพลาสติก มาสเตอร์แบทช์ฟิลเลอร์จึงไม่ถูกใช้เป็นวัสดุฟิลเลอร์ชนิดเดียวอีกต่อไป ผู้คนใช้กระบวนการที่ก้าวหน้ากว่าตั้งแต่วิธีการผลิตของการกลั่นแบบเปิดและการฝังแบน การเติมวัสดุอนินทรีย์ สารเคมี และวัสดุอื่นๆ ลักษณะเฉพาะและลักษณะทั่วไปที่เกี่ยวข้อง จากนั้นการใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่และเครื่องอัดรีดแบบสกรูสามตัวสำหรับการผสมและการอัดรีดได้กลายเป็นวิธีและวิธีการที่สำคัญสำหรับผู้คนในการปรับปรุงคุณสมบัติพิเศษของผลิตภัณฑ์พลาสติก การดัดแปลงไส้พลาสติกนั้นเติบโตเร็วที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมใหม่ในอุตสาหกรรมพลาสติก

1. การประยุกต์ใช้ตลาดปลายน้ำพลาสติกดัดแปลงที่สำคัญ 8 แห่ง

อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมเครื่องใช้ในบ้าน อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า อุตสาหกรรมเครื่องจักรและอุปกรณ์ รถไฟ/ทหาร/การแพทย์/การบินและอวกาศ.

2. วิธีการดัดแปลงพลาสติกห้าประเภท

(1) ไส้ดัดแปลง

วัตถุประสงค์หลักของการบรรจุมาสเตอร์แบทช์คือการลดต้นทุนการผลิต ส่วนใหญ่ผลิตโดยการใช้ผงอนินทรีย์หรือของเสียจากอุตสาหกรรมที่มีราคาต่ำและแหล่งที่มากว้างๆ เป็นวัสดุอุดฟัน และเติมสารเติมแต่งและเรซินสังเคราะห์ในปริมาณที่เหมาะสม

(2) มาสเตอร์แบทช์ดัดแปลง

มาสเตอร์แบทช์ดัดแปลงเป็นวัสดุดัดแปลงใหม่ที่พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของมาสเตอร์แบทช์ฟิลเลอร์ ใส่วัสดุอนินทรีย์ เช่น ใยแก้ว แป้งโรยตัว ไมกา วอลลาสโทไนท์ แบเรียมซัลเฟต ดินขาว ลงในเรซิน หรือเติมเรซินสังเคราะห์หรือสารช่วยที่มีคุณสมบัติพิเศษระหว่างกระบวนการผลิต เช่น สารต่อต้านริ้วรอย สารต้านอนุมูลอิสระ สารต่อต้านริ้วรอย คอมโพสิตเหล่านี้ วัสดุเล่นลักษณะการทำงานของวัสดุต่าง ๆ ในการใช้งาน

(3) การปรับเปลี่ยนการทำงาน

วัสดุต่างๆ เช่น กราฟีน ผงซิลิโคน แรร์เอิร์ธ แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ ผงโลหะละเอียด (เงิน ทองแดง สังกะสี ฯลฯ) ถูกเติมลงในพลาสติก และดัชนีผลิตภัณฑ์ได้รับการปรับปรุงด้วยเทคโนโลยีการดัดแปลง และการหน่วงการติดไฟ การเสื่อมสภาพ ความต้านทาน ความต้านทาน สมบัติทางกายภาพเช่นอุณหภูมิสูงและต่ำได้รับการปรับปรุง และยังสามารถรับรู้คุณสมบัติพิเศษเช่นการนำไฟฟ้า ต้านเชื้อแบคทีเรีย ฉนวน และการเสริมแรง และได้ครอบครองสถานที่ในตลาดผลิตภัณฑ์พลาสติกทนทานหลัก

(4) การดัดแปลงสารประกอบหลายองค์ประกอบ

การดัดแปลงคอมโพสิตแบบหลายองค์ประกอบส่วนใหญ่รวมพลาสติกกับวัสดุอนินทรีย์ วัสดุโพลีเมอร์ สารเคมี ฯลฯ อย่างน้อยหนึ่งรายการผ่านการผสม การต่อกิ่ง การบล็อก และรูปแบบอื่นๆ เพื่อทำให้พลาสติก "ผสม" คุณสมบัติของส่วนประกอบแต่ละส่วนช่วยเสริมซึ่งกันและกันเพื่อสร้างวัสดุพลาสติกที่มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพและการทำงานที่หลากหลาย

(5) ดัดแปลงพิเศษ

วัสดุหรือสารเติมแต่งที่ใช้งานได้หลากหลายจะถูกเพิ่มเข้าไปในพลาสติกชนิดพิเศษ เพื่อให้พลาสติกชนิดพิเศษที่มีราคาแพงไม่เพียงรักษาลักษณะดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชั่นพิเศษซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานในตลาดของผลิตภัณฑ์ต่างๆ

3. เทรนด์ใหม่ 3 ประการในการพัฒนาพลาสติกดัดแปลง

(1) วัสดุอนินทรีย์ระดับนาโน

วัสดุอนินทรีย์ใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติก หน้าที่ของวัสดุอนินทรีย์จะค่อยๆ เน้นด้วยขนาดอนุภาคที่ละเอียดมาก พลาสติกดัดแปลงด้วยผงนาโนอนินทรีย์มีคุณสมบัติพิเศษมากมาย นำโอกาสใหม่ในการพัฒนามาสู่การพัฒนาอุตสาหกรรมพลาสติก

(2) สารเคมีที่มีประสิทธิภาพสูง

การพัฒนาสารเติมแต่งที่มีประสิทธิภาพสูงได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับพลาสติกดัดแปลง สารเติมแต่งที่เกี่ยวข้องกับพลาสติกดัดแปลงเป็นส่วนประกอบเพิ่มเติมจากสารที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการแปรรูปพลาสติก เช่น สารทำให้คงตัวทางความร้อน พลาสติกไซเซอร์ ตัวดูดซับรังสียูวี สารสร้างนิวเคลียส สารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ นอกจากสารช่วยกระจายตัวและสารหน่วงไฟ สารเติมแต่งที่มีประสิทธิภาพสูงและอเนกประสงค์ (ความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซ) ก็มีความสำคัญต่อพลาสติกดัดแปลงเช่นกัน

(3) การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของพลาสติกดัดแปลง

ด้วยการเพิ่มความตระหนักในการปกป้องสิ่งแวดล้อมของผู้คนและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้น แนวคิดของการปกป้องสิ่งแวดล้อม เช่น การใช้พลาสติกที่หมุนเวียนได้ของพลาสติก การย่อยได้ของสิ่งแวดล้อม ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ การไม่เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น และปลอดมลภาวะ ได้ถูกรวมเข้ากับการออกแบบ การผลิตพลาสติกดัดแปลง ในกระบวนการนี้ ควรให้ความสนใจกับการอนุรักษ์และการใช้ทรัพยากรพลังงานอย่างมีเหตุผล และการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์พลาสติกดัดแปลงที่ไม่ก่อมลพิษ ย่อยสลายได้เต็มที่ รีไซเคิลได้ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้กลายเป็นจุดสนใจใหม่


เทคโนโลยีการเตรียมดิน แร่-อินทรีย์ พอลิเมอร์ คอมโพสิต วัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

ในบรรดาวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่ที่มีแร่ธาตุจากดินเหนียว แร่ธาตุจากดินเหนียวส่วนใหญ่จะใช้เป็นพาหะสำหรับบรรจุสารฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (เช่น โลหะ ออกไซด์ของโลหะ สารอินทรีย์) และความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียยังคงมีจำกัด มีการใช้วิธีการที่หลากหลายในการเตรียมแร่ธาตุดินเหนียวดัดแปลง และวัสดุผสมที่ทำจากแร่ธาตุจากดินเหนียวและวัสดุอื่นๆ สามารถใช้เป็นวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่เพื่อสร้างผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรียต่อแบคทีเรียหลายชนิด

แร่ธาตุจากดินสามารถเพิ่มความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ด้วยวิธีการดัดแปลงต่างๆ (รวมถึงการดัดแปลงทางความร้อน การดัดแปลงกรด การดัดแปลงอนินทรีย์ของโลหะหรือออกไซด์ของโลหะ การดัดแปลงสารอินทรีย์และการดัดแปลงคอมโพสิต ฯลฯ) พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น ความพรุนของแร่และการกระจายตัวดีขึ้น และความเสถียรทางความร้อนโดยรวมและความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุดีขึ้น แร่ธาตุจากดินเหนียวที่ใช้ในการดัดแปลงและเตรียมวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ได้แก่ มอนต์มอริลโลไนต์ คาโอลิไนต์ ฮาลลอยไซต์ และเวอร์มิคูไลต์ ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านความสามารถในการดูดซับ

การเตรียมแร่ดินเหนียว-วัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียโพลีเมอร์อินทรีย์มักจะหมายถึงการเพิ่มแร่ธาตุดินเหนียวดัดแปลงแบบอินทรีย์ลงในเมทริกซ์พอลิเมอร์อินทรีย์เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและกิจกรรมการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของวัสดุ วัสดุดังกล่าวส่วนใหญ่จะใช้เพื่อเตรียมผ้าฝ้ายนาโนไฟเบอร์ต้านเชื้อแบคทีเรีย แผ่นสำลี และฟิล์ม ฯลฯ แร่ธาตุจากดินเหนียวถูกใช้เป็นสารตัวเติมในวัสดุผสมเพื่อเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนและทางกลของวัสดุนาโน และแร่ธาตุจากดินเหนียวมักจะอยู่ที่ระดับนาโน

เนื่องจากแร่ธาตุจากดินเหนียวไม่สามารถเข้ากันได้ดีกับโมเลกุลอินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์มักใช้ในการดัดแปลงแร่ธาตุจากดินเหนียวเพื่อเพิ่มการกระจายตัวของแร่ธาตุดินเหนียวในตัวทำละลายอินทรีย์ และรับประกันความเข้ากันได้สูงระหว่างสารประกอบอินทรีย์ที่ตามมาและแร่ธาตุดินเหนียวดัดแปลง เพศ. การดัดแปลงแบบอินทรีย์มักใช้สารลดแรงตึงผิวที่มีประจุลบและประจุบวก (เกลือควอเทอร์นารีแอมโมเนียมและสารประกอบไฮบริดเป็นส่วนประกอบที่พบบ่อยที่สุด) โดยการเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของดินเหนียว (เปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าของพื้นผิวและความไม่ชอบน้ำของพื้นผิว) หรือการใส่อินทรียวัตถุเข้าไปในชั้น interlayer (เพิ่ม อินเตอร์เลเยอร์) โดเมนและกลายเป็นไม่ชอบน้ำระหว่างชั้น) เพื่อให้เกิดการดัดแปลง เมทริกซ์พอลิเมอร์อินทรีย์ที่ใช้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโพลิโพรพิลีน โพลิเอทิลีน โพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต โพลียูรีเทน โพลีสไตรีน โพลิเอไมด์ โพลิโอเลฟิน และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน ไบโอโพลีเมอร์ เช่น เซลลูโลส แป้ง พลาสติกที่ได้จากข้าวโพด กรดโพลิแลกติก ฯลฯ ได้รับความสนใจเนื่องจากเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความสามารถในการหมุนเวียน

เนื่องจากความเข้ากันได้สูงระหว่างดินเหนียวออร์กาโนโมดิฟายด์และโพลีเมอร์ ดินเหนียวออร์กาโนโมดิฟายด์จึงกลายเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการเสริมคุณสมบัติของเมทริกซ์โพลีเมอร์ และใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารตั้งต้นสำหรับวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรีย คุณสมบัติของวัสดุผสมฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้รับผลกระทบจากขนาดของส่วนประกอบต่างๆ และระดับของการผสมระหว่างหลายขั้นตอน ในระหว่างขั้นตอนการเตรียมการ มักจะเกิดวัสดุคอมโพสิตที่มีการแทรกสอดสามประเภท วัสดุผสมที่ขัดผิวด้วยดินเหนียว และวัสดุคอมโพสิตที่ตกตะกอน

ในนาโนคอมโพสิตที่มีการแทรกสอด มอยอิตีของสายโซ่โพลีเมอร์จะถูกแทรกอย่างสม่ำเสมอระหว่างชั้นของดินเหนียว ในนาโนคอมโพสิตที่มีการผลัดเซลล์ผิว ชั้นของหน่วยโครงสร้างดินเหนียวแต่ละชั้นจะค่อนข้างแยกออกจากกันอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์พอลิเมอร์แบบต่อเนื่อง และชั้นหน่วยโครงสร้างที่เป็นดินเหนียวจะขัดผิวอย่างสมบูรณ์ในเมทริกซ์พอลิเมอร์ นาโนคอมโพสิตที่ตกตะกอนหมายถึงปรากฏการณ์ของ "การตกตะกอน" คล้ายกับปฏิกิริยาของขอบไฮดรอกซิเลตระหว่างชั้นหน่วยโครงสร้างแร่ดินเหนียว โดเมนระหว่างชั้นจะลดลง และพอลิเมอร์และเฟสแร่ดินเหนียวจะถูกแยกออกในระดับหนึ่ง

เพื่อศึกษาฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียของนาโนคอมโพสิตมอนท์มอริลโลไนต์-ไคโตซานที่บรรจุด้วย Cu การสังเคราะห์คอมโพสิตทำได้โดยการแลกเปลี่ยนไอออนโดยการวางมอนต์มอริลโลไนต์ในตัวกลางที่มีคอปเปอร์ซัลเฟต อัตราการตายของวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียในเชื้อ Escherichia coli สูงถึง 99.98% และ Staphylococcus aureus ทั้งหมดเสียชีวิตหลังจากได้รับการบำบัดด้วยวัสดุ


การประยุกต์ใช้และโอกาสทางการตลาดของซิลิกาในอาหารและเครื่องสำอาง

ซิลิกาเป็นสารเติมแต่งทางเคมีประจำวันที่ปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการใช้งานระดับไฮเอนด์ ตัวอย่างเช่น เนื่องจากเบียร์ซิลิกาเจลในอาหารทำให้ผลิตภัณฑ์มีรสชาติดีขึ้น และเป็นสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนในเครื่องสำอาง จึงไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

หน่วยงานกำกับดูแลในประเทศต่างๆ ได้รับรองซิลิกาว่าเป็นสารเติมแต่งที่ปลอดภัยและไม่เป็นอันตราย หน่วยงานกำกับดูแลในยุโรป สหรัฐอเมริกา และสหประชาชาติ ได้อนุมัติให้ซิลิกาเป็นสารเติมแต่งสำหรับใช้ในอาหารและสาขาอื่นๆ การศึกษาในปี 2549 โดยศูนย์พิษวิทยานิเวศวิทยาและพิษวิทยาแห่งเคมีแห่งยุโรป (ECETOC) ในปี 2549 แสดงให้เห็นว่าการสูดดมซิลิกาของมนุษย์ทางปาก ผิวหนัง หรือดวงตาโดยพื้นฐานแล้วไม่เป็นพิษและไม่มีผลกระทบต่อคุณภาพสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ

1. การใส่และทดแทนซิลิกาในแหล่งอาหาร

ซิลิกามีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมในการไม่เป็นพิษ ไม่เป็นอันตราย มีเสถียรภาพ และมีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ ซึ่งสอดคล้องกับลักษณะของสารต้านการจับตัวเป็นก้อนของอาหารและตัวดูดซับ และมีคุณภาพสูงและมีประสิทธิภาพมากกว่าผลิตภัณฑ์ดั้งเดิม

ในด้านของเกลือแกง ซิลิคอนไดออกไซด์ไม่เพียงแต่ไม่เป็นพิษเท่านั้น แต่ยังมีความต้านทานสูงต่อการแตกตัว ซึ่งเหนือกว่าโพแทสเซียมเฟอโรไซยาไนด์และเฟอริกแอมโมเนียมซิเตรต และสามารถใช้เป็นสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนสีเขียวและมีสุขภาพดีในตาราง ผลิตภัณฑ์เกลือ .

ในด้านเครื่องดื่ม เช่น เบียร์และน้ำผลไม้ ซิลิกาสามารถจับตัวกับสารขุ่นและมีผลชัดเจน สามารถขจัดโปรตีนที่ขุ่นในเบียร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์เบียร์ และการสูญเสียเบียร์ในกระบวนการทั้งหมดนั้นน้อยมาก เมื่อเทียบกับสารช่วยกรองอื่นๆ มีข้อดีคือใช้ปริมาณน้อยลงและให้ผลดีกว่า และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเบียร์ในฐานะตัวดูดซับชนิดใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ในด้านน้ำมันพืช การเติมซิลิกาให้น้อยลงสามารถลดปริมาณของดินเหนียวที่ใช้ได้อย่างมาก หลีกเลี่ยงสีของน้ำมันที่บริโภคได้จะสว่างเกินไป ไม่เพียงแต่จะได้น้ำมันดอกทานตะวันที่มีคุณภาพดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยให้องค์กรประหยัดต้นทุนการผลิตอีกด้วย

2. การใช้และการทดแทนซิลิกาในด้านเครื่องสำอาง

ไมโครบีดพลาสติกถูกห้ามผลิตเนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อม และซิลิกาถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นส่วนผสมที่ยอดเยี่ยมในเครื่องสำอาง ซิลิกาเป็นส่วนผสมของ GRAS (ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย) ในผลิตภัณฑ์ดูแลร่างกาย เช่น เครื่องสำอางและครีมกันแดด และมีคุณสมบัติเป็นทรงกลม อนุภาคขนาดเล็ก และมีรูพรุน ทำให้เป็นสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนในด้านเครื่องสำอาง และสารเพิ่มความข้น สามารถปรับปรุงความเสถียรในการจัดเก็บ และการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ที่เป็นผง มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น การจ่ายลิปสติกและเม็ดสีเครื่องสำอาง เพื่อช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการไหลของสารฟอกสีผมและคุณสมบัติการเคลือบยาทาเล็บ

3. การเติบโตของการใช้ซิลิกาเคมีระดับไฮเอนด์รายวันกำลังขยายตัว

ยางซิลิโคนไม่มีกลิ่นและปลอดสารพิษ เหมาะสำหรับอุณหภูมิการทำงานที่หลากหลาย และมีฉนวนที่ดี ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน ทนต่อแสง ต้านทานโรคราน้ำค้าง และความเสถียรทางเคมี ด้วยการพัฒนาความต้องการคุณภาพชีวิตของประชาชน จึงมีการใช้สารเคมีในชีวิตประจำวันอย่างแพร่หลาย เช่น ผลิตภัณฑ์ดูแลทารก กลาง.

ทุ่งอาหารและเครื่องสำอางค่อนข้างกระจัดกระจายและพื้นที่ที่มีศักยภาพสำหรับการอัพเกรดการบริโภคนั้นใหญ่มาก ความต้องการซิลิกาทั่วโลกที่ใช้ในอาหารและเครื่องสำอางสามารถเข้าถึง 100,000 ตัน

แนวโน้มของเบียร์ระดับไฮเอนด์ในอาหารอยู่ในระดับสูง ราคาของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และความต้องการของผู้บริโภคในด้านคุณภาพและรสชาติของผลิตภัณฑ์ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย จากข้อมูลของบริษัท Kirin Holdings (Kirin) ของญี่ปุ่น การผลิตเบียร์ทั่วโลกได้สูงถึง 191.06 พันล้านลิตรในปี 2018 จากข้อมูลของเบียร์ซิลิกาเจล สันนิษฐานว่ามีการเติม 0.03% -0.06% และความต้องการทั่วโลกอยู่ที่ 60,000-120,000 ตัน


สารหน่วงไฟ 6 ชนิดที่ใช้กันทั่วไปในโพรพิลีน

ในฐานะที่เป็นหนึ่งในห้าของพลาสติกเอนกประสงค์ โพรพิลีน (PP) ถูกใช้อย่างกว้างขวางในทุกด้าน อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะที่ติดไฟได้ของ PP ยังจำกัดพื้นที่การใช้งานและขัดขวางการพัฒนาวัสดุ PP ต่อไป ดังนั้นการหน่วงการติดไฟของ PP Modification จึงเป็นจุดสนใจมาโดยตลอด

สารหน่วงไฟเป็นตัวเร่งสำหรับวัสดุสังเคราะห์พอลิเมอร์ การใช้สารหน่วงการติดไฟสามารถใช้กับวัสดุพอลิเมอร์ที่หน่วงการติดไฟได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาไหม้ของวัสดุและป้องกันการแพร่กระจายของไฟ และส่งเสริมวัสดุสังเคราะห์ให้มีการปราบปรามควัน การดับเพลิงด้วยตนเอง และการหน่วงไฟ ในปัจจุบัน สารหน่วงการติดไฟที่ใช้กันทั่วไปสำหรับพอลิโพรพิลีน ได้แก่ สารหน่วงการติดไฟของโลหะไฮดรอกไซด์ สารหน่วงการติดไฟที่มีโบรอน สารหน่วงการติดไฟที่มีซิลิกอน สารหน่วงการติดไฟที่มีฟอสฟอรัส สารหน่วงการติดไฟที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบ

1. สารหน่วงไฟของโลหะไฮดรอกไซด์

ถ่านกัมมันต์ในสารหน่วงไฟของโลหะไฮดรอกไซด์มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่และอุดมไปด้วยกลุ่มการทำงาน ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับกลุ่มไฮดรอกซิลบนอนุภาคโซเดียมแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ได้ดี ทำให้ขั้วของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์อ่อนตัวลงอย่างมีประสิทธิภาพและลดการเกิดขึ้น . ความเป็นไปได้ของการรวมตัวช่วยเพิ่มความเข้ากันได้ของโซเดียมแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์กับเมทริกซ์ PP เพื่อให้คุณสมบัติการหน่วงไฟของวัสดุได้รับการปรับปรุง

2. สารหน่วงไฟโบรอน

ในคอมโพสิต PP/BN@MGO เนื่องจากโครงสร้างการเคลือบและการดัดแปลงอัลคิเลชั่นของสารหน่วงไฟ BN@MGO ทำให้ประสิทธิภาพในการปลูกถ่ายลูกโซ่อัลคิลนั้นสูงและองค์ประกอบคาร์บอนสามารถเสริมสร้างบนพื้นผิวของสารตัวเติม ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ ความสัมพันธ์ระหว่างสารหน่วงการติดไฟ BN@MGO กับตัว PP ช่วยให้สามารถกระจายตัวในเมทริกซ์ PP ได้อย่างสม่ำเสมอ

3. สารหน่วงไฟซิลิโคน

HNTs-Si ในสารหน่วงการติดไฟที่ใช้ซิลิกอนสามารถคงโครงสร้างท่อเดิมไว้ในช่วงอุณหภูมิสูง และสามารถบิดด้วยโซ่ PP ที่ย่อยสลายด้วยความร้อนเพื่อสร้างชั้นคาร์บอนหนาแน่น "เส้นใย" ซึ่งยับยั้งการเผาไหม้ของ PP ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การถ่ายเทความร้อน มวล และควัน

4. สารหน่วงไฟฟอสฟอรัส

ในสารหน่วงการติดไฟที่มีฟอสฟอรัส ซอร์บิทอลมีหมู่ไฮดรอกซิลจำนวนมาก ซึ่งง่ายต่อการสร้างชั้นคาร์บอนระหว่างการเผาไหม้ ในขณะที่แอมโมเนียมพอลิฟอสเฟตสลายตัวเมื่อถูกความร้อนเพื่อผลิตสารประกอบกรดฟอสฟอริก ซึ่งช่วยเพิ่มคาร์บอนไนเซชันของซอร์บิทอล และรุ่น ของชั้นคาร์บอนล่าช้า การแพร่กระจายของความร้อนและการแยกออกซิเจนช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการหน่วงไฟของวัสดุ

5. สารหน่วงไฟไนโตรเจน

MPP จะผลิตก๊าซที่ไม่ติดไฟ (รวมถึง NH3, NO และ H2O) และสารที่มีฟอสฟอรัสบางชนิดในระหว่างการเผาไหม้ ในขณะที่ AP สามารถปล่อยก๊าซอะลูมิเนียมฟอสเฟต Al2 (HPO4) 3 และฟอสฟีน (PH3) ที่อุณหภูมิสูง ก๊าซเหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถเจือจางได้ ก๊าซไวไฟในอากาศและยังสามารถทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันก๊าซบนพื้นผิวของวัสดุซึ่งจะช่วยลดการเผาไหม้

6. สารหน่วงไฟที่ลุกลาม

NiCo2O4 มีข้อดีของสัณฐานวิทยาที่ควบคุมได้ พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ แอคทีฟไซต์จำนวนมาก และวิธีการเตรียมที่ง่ายและหลากหลาย NiCo2O4 เป็นคอมพาวนด์ที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาคาร์บอนได้ดีเยี่ยม ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และปรับปรุงการหน่วงการติดไฟ


ผลกระทบของปริมาณไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนต่อคุณสมบัติของอีพอกซีคาสเทเบิลสำหรับฉนวนไฟฟ้า

อีพ็อกซี่ฉนวนคาสเทเบิลเป็นของเหลวหรือส่วนผสมเรซินพอลิเมอร์ชนิดหนืดผสมกับเรซิน สารบ่ม สารตัวเติม ฯลฯ ที่อุณหภูมิเท หล่อได้มีลักษณะการไหลที่ดี สารระเหยน้อย บ่มเร็ว และหดตัวเล็กน้อยหลังการบ่ม ตรึง และการแยกและการทำงานอื่นๆ ในผลิตภัณฑ์ฉนวนเดียว

ไมโครพาวเดอร์ซิลิคอนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของฉนวนคาสเทเบิล และมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในการลดการหดตัว ลดต้นทุน และปรับปรุงประสิทธิภาพ

ปัจจุบันผู้ผลิตฉนวนไฟฟ้าพยายามเพิ่มสัดส่วนของสารตัวเติมให้มากที่สุดเพื่อลดต้นทุน ฉนวนที่มีปริมาณสารตัวเติมสูงเกินไปจะลดประสิทธิภาพของฉนวน สมบัติทางกล และอายุการใช้งานได้อย่างมาก ซึ่งจะส่งผลร้ายแรงต่อการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า ชิ้นส่วนที่เป็นฉนวนที่มีสารตัวเติมต่ำเกินไปจะลดประสิทธิภาพโดยรวมด้วยเช่นกัน ผู้ผลิตอีพอกซีเรซินไม่ได้กำหนดกฎเกณฑ์ที่สมเหตุสมผลเกี่ยวกับอัตราส่วนการเติมสารตัวเติม ซึ่งทำให้ผู้ผลิตฉนวนอีพ็อกซี่สับสนอย่างมาก

การใช้อีพอกซีเรซินบิสฟีนอลเอเหลวเป็นวัสดุหลัก methyltetrahydrophthalic anhydride เป็นตัวแทนการบ่ม BDMA เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ผงซิลิกอน 400 ตาข่ายเป็นสารตัวเติม ตามอัตราส่วนฟิลเลอร์ที่แตกต่างกัน กระบวนการ APG ถูกใช้เพื่อเตรียมแถบทดสอบ ศึกษาผลกระทบของซิลิคอนไมโครพาวเดอร์ในปริมาณต่างๆ ต่อความแข็งแรงเชิงกล คุณสมบัติของไดอิเล็กตริก ความต้านทานการกัดกร่อนของสารละลาย และการดูดซึมน้ำของอีพอกซีคาสเทเบิล ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า:

(1) การเพิ่มขึ้นของปริมาณสารตัวเติมในระบบอีพอกซีเรซิน ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและการสูญเสียไดอิเล็กตริกของบล็อกตัวอย่างมักจะเพิ่มขึ้น

(2) เมื่อปริมาณสารตัวเติมต่ำ เมื่อสัดส่วนเพิ่มขึ้น ความต้านทานการรั่วซึมจะเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณสารตัวเติมถึง 69.42% ความต้านทานต่อการรั่วซึมจะสูงสุด หลังจากนั้นเมื่อมีสารตัวเติมเพิ่มขึ้นความต้านทานต่อการรั่วซึมจะเพิ่มขึ้น มันเริ่มแย่ลงไปอีก

(3) เมื่อปริมาณสารตัวเติมเพิ่มขึ้นเป็น 67.26% ความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำด่างเริ่มลดลงอย่างมาก

(4) คุณสมบัติทางกลของตัวอย่างในขั้นต้นเพิ่มขึ้นตามปริมาณสารตัวเติมที่เพิ่มขึ้น และเมื่อปริมาณสารตัวเติมเพิ่มขึ้นเป็น 69.42% สมบัติทางกลก็เริ่มผันผวน

(5) แม้ว่าปริมาณสารตัวเติมจะเพิ่มขึ้น แต่ก็สามารถลดอัตราการหดตัวของการหล่อ ปรับปรุงการนำความร้อนและความแข็งแกร่ง ปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าว และลดต้นทุนการผลิต แต่ปริมาณสารตัวเติมที่สูงเกินไปไม่เพียงทำให้กระบวนการแย่ลงเท่านั้น แต่ นอกจากนี้ยังลดประสิทธิภาพของฉนวน ความเสถียรทางกล และความต้านทานการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพที่ครอบคลุม ช่วงเนื้อหาที่เหมาะสมที่สุดของ micropowder ซิลิคอนคือ 63% ถึง 67%


การประยุกต์ใช้และความก้าวหน้าในการวิจัยสารหน่วงการติดไฟของไฮดรอกไซด์ในโพลิเอทิลีน

โพลิเอทิลีน (PE) เป็นเทอร์โมพลาสติกเรซินที่ได้จากการทำพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์เอทิลีน มีความต้านทานความหนาวเย็นที่ดี ความแข็งแรงทางกลที่ดีและคุณสมบัติไดอิเล็กทริก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสายเคเบิล ฟิล์ม ท่อ บรรจุภัณฑ์ ภาชนะบรรจุ เครื่องใช้ทางการแพทย์ และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ แต่ค่าดัชนี PE ออกซิเจนอยู่ที่ 17.4% ซึ่งเป็นวัสดุที่ติดไฟได้ วัสดุ PE มีความเร็วในการเผาไหม้ที่รวดเร็ว ความร้อน/ควันจำนวนมาก และง่ายต่อการละลายและหยดเมื่อเผาไหม้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สินอย่างมาก และจำกัดการใช้และการพัฒนาโพลิเอทิลีน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนสารหน่วงไฟ

สารหน่วงไฟของโลหะไฮดรอกไซด์ส่วนใหญ่เป็นอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ สารหน่วงการติดไฟของแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมมีความเสถียรที่ดี ไม่เป็นพิษ และทำให้เกิดควันต่ำ ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ ไอน้ำจะถูกปล่อยออกมาเพื่อเจือจางก๊าซที่ติดไฟได้ นำความร้อนส่วนหนึ่งออกไป ยับยั้งการเผาไหม้ และสร้างผลการหน่วงไฟ สารหน่วงไฟอลูมิเนียมแมกนีเซียมสามารถยืดเวลาการเผาไหม้และลดอัตราการปล่อยความร้อน ความเข้ากันได้ของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์กับ PE นั้นไม่ดีและประสิทธิภาพการหน่วงไฟต่ำ จำเป็นต้องมีการเพิ่มจำนวนมากเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟ และการเติมจำนวนมากจะลดการประมวลผลของวัสดุคอมโพสิต เพศและคุณสมบัติทางกล

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ถูกดัดแปลงพื้นผิวด้วยโซเดียมสเตียเรตและโพลีเอทิลีนไกลคอลเป็นตัวดัดแปลง และเตรียมคอมโพสิตทนไฟโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าเมื่อเพิ่มปริมาณแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ดัดแปลงเป็น 30% ความต้านทานแรงดึงของวัสดุคอมโพสิต HDPE/แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์คือ 12.3MPa แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์เข้ากันได้ดีกับ HDPE และดัชนีออกซิเจนที่ จำกัด เพิ่มขึ้นเป็น 24.6% ประสิทธิภาพการหน่วงไฟดีขึ้นน้อยลง

ไฮดรอกไซด์สองชั้นจะปล่อย CO2 และ H2O เมื่อสลายตัว เจือจาง และปิดกั้นออกซิเจน ทำให้มีคุณสมบัติหน่วงไฟได้ดี และสามารถแทนที่สารหน่วงการติดไฟที่มีฮาโลเจนและฟอสฟอรัส

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์/Mg-Fe-LDH/HDPE คอมโพสิตทนไฟถูกเตรียมด้วยอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และแมกนีเซียมไอรอนดับเบิ้ลไฮดรอกไซด์ที่ผลิตเอง (Mg-FeLDH) เป็นสารหน่วงไฟ การศึกษาพบว่าอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และ Mg-Fe-LDH สามารถยับยั้งการปล่อย CO และการปล่อยความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการเผาไหม้ของวัสดุคอมโพสิต (HDPE1, HDPE2, HDPE3) ทำให้ HDPE ติดไฟได้ยาก เมื่อปริมาณสารหน่วงการติดไฟทั้งหมดอยู่ที่ 40% (2% ของ Mg-Fe-LDH, HDPE2) คอมโพสิต HDPE จะมีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟที่ดี

คอมโพสิต HDPE ถูกเตรียมด้วยอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ เวอร์มิคูไลต์แบบขยาย และแอนติโมนีไตรออกไซด์เป็นสารหน่วงไฟ จากการศึกษาพบว่าเมื่ออัตราส่วนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์/เวอร์มิคูไลต์ที่ขยายตัวเท่ากับ 3:2 สมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิตจะดีกว่า และประสิทธิภาพในการปราบปรามควันและสารหน่วงไฟถึงระดับ FV-0 เมื่อปริมาณรวมของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และเวอร์มิคูไลต์แบบขยายตัวเป็น 50% ดัชนีออกซิเจนที่จำกัดก่อนจะเพิ่มขึ้นแล้วจึงลดลงตามการเพิ่มขึ้นของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ และอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดคือ 3∶2

ศึกษาผลของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์และซิงค์บอเรตต่อคุณสมบัติหน่วงการติดไฟของพอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้นและเอทิลเอทิลอะคริเลตโคพอลิเมอร์ พบว่าเมื่อเพิ่มอัตราส่วนของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์และซิงค์บอเรต ประสิทธิภาพของวัสดุหน่วงการติดไฟของวัสดุคอมโพสิตก็ดีขึ้น เมื่อเติมแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์เป็น 65% ประสิทธิภาพการหน่วงไฟจะดีที่สุด โดยถึงระดับ UL94V-0

ศึกษาผลของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ต่อคุณสมบัติหน่วงการติดไฟของโพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น เมื่อปริมาณแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ถึง 70% ดัชนีออกซิเจนที่จำกัดจะสูงถึง 31.4% ซึ่งสูงกว่าวัสดุบริสุทธิ์ประมาณ 71% และการทดสอบการเผาไหม้ในแนวตั้งถึงระดับ V-0

สารหน่วงไฟของโลหะไฮดรอกไซด์มีความปลอดภัย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และราคาไม่แพง เมื่อใช้เพียงอย่างเดียว ผลของสารหน่วงไฟจะไม่ดี และจำเป็นต้องมีการเติมจำนวนมากเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการหน่วงไฟของวัสดุ แต่เมื่อเพิ่มจำนวนมาก สมบัติทางกลจะลดลง ดังนั้นจึงเป็นทิศทางการวิจัยของสารหน่วงการติดไฟของไฮดรอกไซด์เพื่อศึกษาการปรับเปลี่ยนพื้นผิวและใช้ร่วมกับสารหน่วงการติดไฟของไนโตรเจนและฟอสฟอรัสเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟและลดปริมาณการเติม


วิธีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์?

นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นสารเคมีอนินทรีย์ชั้นดีที่ใช้งานได้รูปแบบใหม่ เนื่องจากอนุภาคมีขนาดเล็กและพื้นที่ผิวจำเพาะที่ใหญ่ จึงมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ในด้านเคมี การมองเห็น ชีวภาพและไฟฟ้า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสารเติมแต่งต้านเชื้อแบคทีเรีย ตัวเร่งปฏิกิริยา ยาง สีย้อม หมึกพิมพ์ สารเคลือบ แก้ว เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเคมีภัณฑ์รายวัน ฯลฯ การพัฒนาและการใช้ประโยชน์ของกลุ่มเป้าหมายในวงกว้าง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่และพลังงานพื้นผิวจำเพาะของนาโนซิงค์ออกไซด์ ขั้วของพื้นผิวจึงแข็งแรง และจับตัวเป็นก้อนได้ง่าย มันไม่ง่ายที่จะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในสื่ออินทรีย์ ซึ่งจำกัดผลกระทบของนาโนอย่างมาก ดังนั้นการกระจายตัวและการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงนาโนซิงค์ออกไซด์จึงกลายเป็นวิธีการรักษาที่จำเป็นก่อนที่จะใช้วัสดุนาโนในเมทริกซ์

1. การดัดแปลงการเคลือบพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์

เป็นวิธีการดัดแปลงพื้นผิวหลักของสารตัวเติมหรือเม็ดสีอนินทรีย์ในปัจจุบัน สารลดแรงตึงผิวถูกใช้เพื่อปกปิดพื้นผิวของอนุภาคเพื่อให้คุณสมบัติใหม่กับพื้นผิวของอนุภาค สารปรับสภาพพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สารคัปปลิ้งไซเลน สารคัปปลิ้งไททาเนต กรดสเตียริก ซิลิโคน ฯลฯ

วัง Guohong et al. ใช้โซเดียมลอเรตเพื่อปรับพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์ ภายใต้เงื่อนไขที่ปริมาณโซเดียมซิเตรตเท่ากับ 15% ค่า pH เท่ากับ 6 และเวลาในการปรับเปลี่ยนคือ 1.5 ชม. ความเป็นไลโปฟิลิซิตี้ของนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ดัดแปลงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ระดับเคมีถึง 79.2% และสามารถกระจายตัวได้ดีในเมทานอลและไซลีน จ้วงเถา et al. ใช้ไททาเนตคัปปลิ้งเอเจนต์เพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของนาโนซิงค์ออกไซด์ เมื่อปริมาณไททาเนตเท่ากับ 3% อุณหภูมิอยู่ที่ 30°C และเวลาในการกวนคือ 90 นาที ดัชนีการกระตุ้นของนาโน-ซิงค์ออกไซด์อาจสูงถึง 99.83% เมื่อนำนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ดัดแปลงมาใช้กับยางธรรมชาติ ทั้ง tst และ t90 ของยางจะถูกยืดออก และเพิ่มความต้านทานแรงดึง การยืดตัวที่จุดขาด และความยืดหยุ่นในการดัดงอทั้งหมด

2. การดัดแปลงทางกลเคมีของนาโนซิงค์ออกไซด์

นี่เป็นวิธีการใช้การบดอัด การเสียดสี และวิธีการอื่นๆ เพื่อกระตุ้นพื้นผิวอนุภาคด้วยความเค้นเชิงกลเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของพื้นผิวและโครงสร้างทางเคมีกายภาพ ในวิธีนี้ โครงตาข่ายโมเลกุลถูกแทนที่ พลังงานภายในเพิ่มขึ้น และพื้นผิวผงแบบแอคทีฟจะทำปฏิกิริยาและยึดติดกับสารอื่นๆ ภายใต้การกระทำของแรงภายนอก เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการปรับเปลี่ยนพื้นผิว

โมเลกุลของกรดสเตียริกถูกพันธะทางเคมีบนพื้นผิวของซิงค์ออกไซด์ โครงสร้างผลึกของซิงค์ออกไซด์ก่อนและหลังการดัดแปลงจะเหมือนกัน การรวมตัวกันของอนุภาคจะลดลง และขนาดอนุภาคทุติยภูมิจะลดลงอย่างมาก โดยการวัดดัชนีการกระตุ้นและความเป็นไลโปฟิลิซิตี้ของตัวอย่างที่ดัดแปลงแล้ว ปริมาณตัวดัดแปลงที่เหมาะสมที่สุดคือ 10% ของมวลของซิงค์ออกไซด์ พื้นผิวของซิงค์ออกไซด์เป็นแบบไลโปฟิลิกและไม่ชอบน้ำ และมีประสิทธิภาพการกระจายตัวที่ดีในตัวทำละลายอินทรีย์

3. การปรับเปลี่ยนปฏิกิริยาการตกตะกอนของนาโนซิงค์ออกไซด์

วิธีนี้ใช้สารอินทรีย์หรืออนินทรีย์เพื่อสะสมชั้นเคลือบบนพื้นผิวของอนุภาคเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติของพื้นผิว

ในปัจจุบัน มีการค้นพบความก้าวหน้าบางอย่างในเทคโนโลยีการเตรียมนาโนซิงค์ออกไซด์ และมีการก่อตั้งผู้ผลิตอุตสาหกรรมหลายรายในประเทศจีน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการดัดแปลงพื้นผิวและเทคโนโลยีการใช้งานของนาโนซิงค์ออกไซด์ยังไม่ได้รับความสนใจมากนัก และการพัฒนาขอบเขตการใช้งานก็ถูกจำกัดอย่างมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับการดัดแปลงพื้นผิวและการใช้ผลิตภัณฑ์นาโนซิงค์ออกไซด์ พัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูง และขยายขอบเขตการใช้งานของผลิตภัณฑ์เพื่อตอบสนองความต้องการผลิตภัณฑ์นาโนซิงค์ออกไซด์ในด้านต่างๆ


สี่เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนที่สำคัญของ hydrotalcite

Hydrotalcite (Layered Double Hydroxides, LDHs) เป็นวัสดุที่ทำหน้าที่เป็นตัวพาสารอนินทรีย์ที่เป็นชั้น แอนไอออนของ interlayer สามารถแลกเปลี่ยนได้ และปริมาณและประเภทสามารถปรับกลยุทธ์ได้ตามความต้องการที่แท้จริง ลักษณะการเสียสภาพที่ปรับได้ขององค์ประกอบและโครงสร้างของ LDH นี้ทำให้พวกเขาเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีศักยภาพในการวิจัยและมีแนวโน้มในการประยุกต์ใช้ในด้านตัวเร่งปฏิกิริยาทางอุตสาหกรรม โฟโตอิเล็กโตรเคมี การปล่อยยา การดัดแปลงพลาสติก และการบำบัดน้ำเสีย

เนื่องจาก LDH เป็นสารอนินทรีย์ที่ชอบน้ำสูง และระยะห่างระหว่างชั้นของโครงสร้าง lamellar มีขนาดเล็ก ความเข้ากันได้กับโพลีเมอร์จึงไม่ดี และการกระจายตัวในระดับนาโนของ LDH นั้นทำได้ไม่ง่าย นอกจากนี้ ความสามารถในการแลกเปลี่ยนของแอนไอออนระหว่างเลเยอร์ LDH ทำให้ LDH ที่แก้ไขมีคุณสมบัติการทำงานเฉพาะ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแก้ไข LDH เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของส่วนต่อประสานและขยายช่วงการใช้งาน

มีวิธีการดัดแปลงมากมายสำหรับ LDH และสามารถเลือกวิธีการที่เหมาะสมตามคุณสมบัติที่ต้องการและการใช้งานของวัสดุสังเคราะห์ วิธีการที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ วิธีการตกตะกอนร่วม วิธีการสังเคราะห์ด้วยความร้อนใต้พิภพ วิธีแลกเปลี่ยนไอออน และวิธีการนำกลับคืนจากการคั่ว

1. วิธีการตกตะกอนร่วม

การตกตะกอนร่วมเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการสังเคราะห์ LDH เพิ่มสารละลายในน้ำผสมที่มีสัดส่วนของไอออนบวกของโลหะสองส่วนและไตรวาเลนต์ลงในสารละลายอัลคาไลน์ ควบคุมค่า pH ของระบบ รักษาอุณหภูมิที่แน่นอน ทำปฏิกิริยาภายใต้การกวนอย่างต่อเนื่องและรวดเร็วจนกว่าสารละลายจะตกตะกอน และทำให้ตะกอนเสื่อมสภาพต่อไป เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นกรอง ล้างและทำให้แห้งเพื่อให้ได้ LDHs ที่เป็นของแข็ง โดยปกติไนเตรต คลอไรด์ ซัลเฟตและคาร์บอเนตสามารถใช้เป็นเกลือของโลหะ และด่างที่ใช้กันทั่วไปสามารถเลือกได้จากโซเดียมไฮดรอกไซด์ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ และน้ำแอมโมเนีย วิธีการตกตะกอนร่วมมีข้อดีคือวิธีกระบวนการอย่างง่าย ระยะเวลาการสังเคราะห์สั้น การควบคุมสภาวะที่ง่ายดาย และช่วงการใช้งานที่กว้าง องค์ประกอบและชนิดของ LDH ต่างๆ สามารถเตรียมได้โดยใช้แอนไอออนและไอออนบวกที่ต่างกัน

2. วิธีไฮโดรเทอร์มอล

โดยทั่วไป วิธีไฮโดรเทอร์มอลไม่ต้องการการบำบัดที่อุณหภูมิสูง และสามารถควบคุมโครงสร้างผลึกของผลิตภัณฑ์เพื่อให้ได้ LDHs ที่มีโครงสร้างเป็นชั้นที่ชัดเจน ของผสมถูกใส่ในหม้อนึ่งความดัน และที่อุณหภูมิหนึ่ง ปฏิกิริยาคงที่ของระยะเวลาที่ต่างกันถูกดำเนินการเพื่อให้ได้ LDH

3. วิธีแลกเปลี่ยนไอออน

วิธีแลกเปลี่ยนไอออนคือการแลกเปลี่ยนแอนไอออนระหว่างชั้นของ LDH ที่มีอยู่กับแอนไอออนของแขกอื่นๆ เพื่อให้ได้สารประกอบ LDH ของแขกชนิดใหม่ จำนวนและชนิดของประจุลบระหว่างชั้นสามารถปรับได้ตามคุณสมบัติที่ต้องการ ไอออนของแขก ตัวกลางแลกเปลี่ยน ค่า pH และเวลาตอบสนองล้วนมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออน

4. วิธีการกู้คืนการคั่ว

วิธีการกู้คืนการคั่วแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน LDHs ถูกเผาครั้งแรกที่อุณหภูมิสูงที่ 500–800 °C และ CO32−, NO3− หรือโมเลกุลแอนไอออนอินทรีย์อื่นๆ สามารถกำจัดออกได้หลังจากกระบวนการเผา โครงสร้าง lamellar ยุบเพื่อให้ได้ Layered Double Oxides (LDO) จากนั้น ตามผลของหน่วยความจำของ LDO มันจะดูดซับแอนไอออนเพื่อสร้างเป็น LDH ในสารละลายที่เป็นน้ำ ข้อได้เปรียบของวิธีการนำกลับคืนสู่สภาพเดิมจากการเผาเป็นผงคือสามารถหาไฮโดรทัลไซต์ที่มีประจุลบที่ต้องการได้ในลักษณะที่เป็นเป้าหมาย และสามารถขจัดการแข่งขันด้วยประจุลบอินทรีย์ ปรับปรุงความต้านทานกรด และนำไปใช้ในช่วง pH ที่กว้างขึ้น ควรพิจารณาด้วยว่าอุณหภูมิการเผาที่สูงเกินไปอาจทำลายโครงสร้างชั้นของไฮโดรทัลไซต์ได้ นอกจากนี้ควรให้ความสนใจกับความเข้มข้นของสื่อประจุลบระหว่างการกู้คืน


ความสำคัญและการใช้แร่ธาตุหลัก 4 ชนิด ได้แก่ ควอทซ์ กราไฟต์ ฟลูออไรต์ และไพโรฟิลไลต์

อุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์เกือบทั้งหมดมีความเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะและผลิตภัณฑ์ของตนไม่มากก็น้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมวัสดุใหม่ กราไฟต์ ฟลูออไรท์ ไพโรฟิลไลต์ ควอตซ์ และผลิตภัณฑ์มีบทบาทสนับสนุนที่สำคัญและไม่สามารถถูกแทนที่ได้ แร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น กราไฟต์และฟลูออไรท์จัดเป็น "แร่ธาตุเชิงกลยุทธ์" หรือ "แร่ธาตุสำคัญ" โดยจีน ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย และประเทศอื่นๆ และสหรัฐอเมริกาถูกระบุว่าเป็น "แร่ธาตุวิกฤต"

1. ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง

ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ดีเยี่ยม ทรายควอทซ์ความบริสุทธิ์สูงส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมเช่นแก้วควอทซ์และวงจรรวม ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ของบริษัทมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีสารสนเทศยุคใหม่ การผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ วัสดุใหม่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ควอตซ์มีอยู่เสมอในฐานะวัสดุที่มีความสำคัญเชิงกลยุทธ์ และตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สอง ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของโทรศัพท์สื่อสารและโทรศัพท์ไร้สายทางการทหารได้ทำมาจากควอตซ์ วัตถุดิบควอทซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ไฮเทคในปัจจุบันและเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฮเทคของประเทศอย่างยั่งยืน ในประเทศเยอรมนี วัตถุดิบควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษได้รับการระบุว่าเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์และมีการจำกัดการส่งออก

การประยุกต์ใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์:

เทคโนโลยีสารสนเทศยุคใหม่ การผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ วัสดุใหม่; พลังงานใหม่.

 

2. กราไฟท์

กราไฟต์เป็นทรัพยากรเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญและขาดไม่ได้สำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมทางการทหารและสมัยใหม่ กราไฟท์ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตวัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่พลังงานใหม่ ตัวเก็บประจุซุปเปอร์ ฯลฯ ในอุตสาหกรรมรถยนต์พลังงานใหม่ ในอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ , แบตเตอรี่เก็บพลังงานลม; ในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตวัสดุปิดผนึกและโมเดอเรเตอร์นิวตรอน ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศยุคใหม่ ใช้ในการผลิตที่เก็บพลังงานสูง วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญ ฯลฯ การพัฒนาและการใช้กราฟีนได้ยกระดับการใช้กราไฟท์ขึ้นสู่ระดับใหม่ ในอนาคต กราไฟต์และผลิตภัณฑ์ของแกรไฟต์จะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในดาวเทียมการบินและอวกาศ สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์แท็บเล็ต รถยนต์ไฮบริด ยานยนต์ไฟฟ้า โซลาร์เซลล์ และสาขาอื่นๆ จะกลายเป็นวัสดุเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ จีน ญี่ปุ่น สหภาพยุโรป อินเดีย สหราชอาณาจักร ออสเตรเลีย OECD และประเทศอื่นๆ ได้ออกนโยบายอุตสาหกรรมเกี่ยวกับการพัฒนากราไฟท์อย่างต่อเนื่อง โดยถือว่ากราไฟต์เป็น "แร่ธาตุสำคัญ" หรือ "แร่ธาตุเชิงกลยุทธ์" และสหรัฐอเมริกา กราไฟท์เป็น "แร่วิกฤต"

การใช้กราไฟท์ในอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์:

การผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ พลังงานใหม่; รถยนต์พลังงานใหม่ เทคโนโลยีสารสนเทศยุคใหม่ ฟิลด์วัสดุใหม่ ชีววิทยา.

 

3. ฟลูออไรต์

ฟลูออไรท์หรือที่เรียกว่าฟลูออไรท์ประกอบด้วยแคลเซียมฟลูออไรด์ (CaF2) เป็นหลัก ฟลูออไรท์เป็นทรัพยากรที่หายากระดับโลกคล้ายกับแรร์เอิร์ธ จีน สหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป ญี่ปุ่น และประเทศอื่น ๆ ระบุว่าฟลูออไรท์เป็น "แร่ธาตุเชิงกลยุทธ์" หรือ "แร่ธาตุสำคัญ" และสหรัฐอเมริการะบุว่าฟลูออไรท์เป็น "แร่วิกฤต" ฟลูออไรต์เป็นวัตถุดิบฟลูออรีน และวัสดุที่มีฟลูออรีนเป็นสารเคมีชนิดใหม่ชนิดหนึ่ง ผลิตภัณฑ์เคมีฟลูออรีนมีประสิทธิภาพสูงและมีมูลค่าเพิ่มสูง นอกเหนือจากการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันแล้ว ผลิตภัณฑ์และวัสดุของบริษัทยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ เช่น พลังงานใหม่ ชีววิทยา การอนุรักษ์พลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม และยานพาหนะพลังงานใหม่ อุตสาหกรรมเทคโนโลยี

การใช้ฟลูออไรท์ในอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์:

พลังงานใหม่; รถยนต์พลังงานใหม่ ชีววิทยา; การประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม วัสดุใหม่

 

4. ไพโรฟิลไลต์

ไพโรฟิลไลต์เป็นแร่ซิลิเกตแบบชั้นที่มีความคงตัวทางเคมี การขยายตัวทางความร้อนต่ำ การนำความร้อนต่ำ ค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ฉนวนสูง จุดหลอมเหลวสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ไพโรฟิลไลต์เป็นหนึ่งในวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับการผลิตเซรามิกเชิงฟังก์ชัน (เซรามิกแข็งพิเศษ เซรามิกเพียโซอิเล็กทริกสูงพิเศษ) วัสดุทนไฟสีเขียวใหม่ เส้นใยแก้วประสิทธิภาพสูง วัสดุแข็งพิเศษ (เพชรสังเคราะห์) วัสดุใบมีด ฯลฯ) และวัสดุที่ใช้งานได้ใหม่

การประยุกต์ใช้ไพโรฟิลไลต์ในอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์:

การผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ พลังงานใหม่ วัสดุใหม่ ชีววิทยา.