Kaolin kili için beş yaygın modifikasyon yöntemi türü

Kaolinin uygulama sürecinde modifikasyon önemli bir derin işleme yöntemidir. Kaolinin aktif gruplarını (alüminyum alkol grupları, silanol fonksiyonel grupları vb. dahil) temel alır ve kaolinin proses özelliklerini mekanik, fiziksel ve kimyasal yöntemlerle değiştirir. , çeşitli alan ve endüstrilerdeki üretimdeki uygulama gereksinimlerini karşılamak.

1. Termal modifikasyon

Termal modifikasyon esas olarak yüksek sıcaklıkta kalsinasyon yoluyla -OH’nin bir kısmını veya tamamını kaolin yüzeyinden uzaklaştırır, böylece kaolinin yüzey özelliklerini değiştirir ve daha yüksek beyazlığa, daha iyi izolasyona ve termal stabiliteye sahip olmasını sağlar. Kaplamalara, kauçuğa, plastiklere ve boyalara dolgu maddesi olarak uygulanması ilgili ürünlerin performansını artırabilir.

2. Asit-baz modifikasyonu

Asit modifikasyonu, kaolinin kalsinasyon işlemi sırasında, faz değişim sürecindeki Al’in kimyasal ortamının farklı olması ve içindeki Al’in asit reaktivitesine sahip olması anlamına gelir. Alkali modifikasyonu, kaolinin kalsinasyon işlemi sırasında, faz değiştirme işlemi sırasında Si’nin kimyasal ortamının farklı olduğu anlamına gelir. Kaolindeki SiO2, aktive etmek için yüksek sıcaklıkta kalsine edilir, böylece kaolindeki aktifleştirilmiş silikon, modifikasyon amacına ulaşmak için alkalin maddelerle reaksiyona girer.

Asit-baz modifikasyonundan sonra kaolinin gözenek boyutu artar, gözenek dağılımı daha konsantre olur ve spesifik yüzey alanı büyük ölçüde artar. Asit bazlı modifiye kaolini dolgu maddesi olarak kullanmak, kompozit malzemelerin hava sızdırmazlık performansını artırabilir.

3. Yüzey modifikasyonu

Yüzey modifikasyonu, kaolin parçacıklarının yüzeyindeki bazı organik veya inorganik maddelerin fiziksel veya kimyasal adsorpsiyon yoluyla kaplanarak kaolinin modifiye edilmesi işlemini ifade eder. Şu anda kaolinin en önemli modifikasyon yöntemidir. Yaygın olarak kullanılan yüzey değiştiriciler esas olarak silan birleştirme maddeleri, silikon (yağ) veya silikon reçinesi, yüzey aktif maddeler ve organik asitleri içerir.

Silan birleştirme maddesi, kaolin dolgu maddeleri için en yaygın kullanılan ve etkili yüzey değiştiricidir. Tedavi süreci nispeten basittir. Yüzey kaplama işlemi için genellikle kaolin tozu ve hazırlanan silan birleştirme maddesi modifikasyon makinesine eklenir. İşlem sürekli veya gruplar halinde gerçekleştirilebilir.

Yüzey modifikasyonundan sonra kaolin iyi hidrofobikliğe ve lipofilikliğe sahiptir, polimer matrisinde daha iyi dağılım gösterir, topaklanma olasılığı daha azdır ve polimerle daha iyi uyumluluğa sahiptir. Yüzeyi kaplanmış kaolin, plastiklerin ve kauçuk kompozitlerin mekanik özelliklerini ve gaz bariyeri özelliklerini geliştirmek amacıyla plastikleri, kauçuğu ve diğer polimerleri doldurmak için dolgu maddesi olarak kullanılır.

4. Ara katman değişikliği

Özel yapısı nedeniyle kaolin, katmanlar arasında hidrojen bağlarına ve katmanlar içinde güçlü kovalent bağlara sahiptir ve katmanların iki tarafı sırasıyla silikon-oksijen tetrahedron atomik katmanı ve alüminyum-oksijen oktahedron hidroksil katmanıdır, dolayısıyla yalnızca bir tane bulunur. oldukça kutupsal olanlardan birkaçı. Kaolin katmanlarına DMSO, formamid (FA), potasyum asetat, hidrazin vb. gibi yalnızca küçük moleküler ağırlığa sahip maddeler eklenebilir. Diğer organik makromoleküllerin, kaolin katmanlarına girmek için iki veya daha fazla ara katmana ihtiyacı vardır. Dahası, ikincisinin, öncül maddenin yer değiştirmesi veya sürüklenmesi yoluyla kaolin tabakasına yerleştirilmesi gerekir.

İnterkalasyon modifikasyon teknolojisi, nano ölçekli kaolin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan bir kaolin yüzey modifikasyon teknolojisidir. İnterkalasyondan sonra kaolin katmanları arasındaki mesafe artar. İnterkalasyon ve soyulma sonrasında kaolin partikül boyutu küçülür ve spesifik yüzey alanı daha büyük olur. Kompozit malzemelerin hava sızdırmazlığını arttırmak için dolgu maddesi olarak önce araya eklenen ve daha sonra soyulan kaolinin kullanılması, günümüzde kompozit malzemelerin hava sızdırmazlığını arttırmada önemli bir yöntemdir.

5. Mekanokimyasal modifikasyon

Mekanokimyasal modifikasyon yöntemi, mekanik enerjiyi kimyasal enerjiye dönüştürme amacına ulaşmak için esasen parçacıkları ve yüzey değiştiricileri aktive etmek için mekanik enerji kullanır. Bu, güçlü mekanik karıştırma, darbe, öğütme vb. yoluyla veya harici mekanik kuvvetin yardımıyla elde edilebilir. Toz parçacıklarının yüzeyi daha ince veya işlevsel toz parçacıklarının bir tabakası ile kaplanır. Mekanik kimyasal modifikasyon yönteminde farklı makineler ve modifikasyon süreçleri kullanılır, dolayısıyla tozun modifikasyon etkileri de farklıdır.