Talkın yüzey modifikasyonu (aktivasyonu) ve plastik ve kaplamalarda kullanımı
Talk, kimyasal formülü 3MgO·4SiO2·H2O olan hidratlı bir silikattır. Kristal şekli pul, yaprak, iğne ve blok olabilir.
Saf talkın yapısı, iki silika tabakası arasına sıkıştırılmış bir brusit (magnezyum hidroksit, MgO·H2O) tabakasından oluşur, tabakalar üst üste istiflenir ve bitişik talk tabakaları zayıf van der Waals kuvvetleriyle bağlanır. Üzerine kesme uygulandığında, tabakalar birbirlerine karşı kolayca kayabilir.
Talk, çoğu kimyasal reaktife karşı inerttir, asitle temas ettiğinde ayrışmaz, zayıf bir elektrik iletkenidir, düşük ısı iletkenliğine ve yüksek ısı şoku direncine sahiptir ve 900°C’ye ısıtıldığında ayrışmaz.
Talkın bu mükemmel özellikleri onu iyi bir dolgu maddesi yapar ve plastik ve kaplama alanlarında yaygın olarak kullanılır, ancak talkın hidrofilik yüzeyi bazı hidrofobik alanlardaki uygulamasını sınırlar. Performansını daha da iyileştirmek ve uygulama alanlarını genişletmek için yüzey modifikasyonu gereklidir.
1. Talk için yüzey modifikasyon yöntemleri ve yaygın olarak kullanılan modifikatörler
(1) Talk için yaygın olarak kullanılan yüzey modifikatörleri
Talkın polimerlerle daha iyi bağlanmasını sağlamak için, şu anda modifikasyon için kullanılan iki ana modifikatör türü vardır:
Bağlantı ajanları: esas olarak titanatlar, alüminatlar, silanlar ve stearik asitler. Titanatlar daha yaygın olarak kullanılır. Moleküler yapıları R´-O-Ti-(O-X-R-Y)n’dir, burada R´O- dolgu yüzeyinin kimyasal yapısıyla reaksiyona girebilir, R, polimer ve dolgu arasındaki uyumluluğu artırabilen yağ veya aromatik yapıya sahip uzun zincirli dolaşık bir gruptur ve Y, polimer dolgu sisteminde çapraz bağ oluşturabilen veya bağlanabilen aktif bir reaktif gruptur.
Yüzey aktif maddeler: esas olarak sodyum dodesilbenzen sülfonat, sodyum dodesil sülfonat, dodesiltrimetilamonyum bromür, dodesiltrimetilamonyum klorür, sodyum olefin sülfonat, vb. polimerler ve dolgu maddeleri arasındaki uyumluluğu iyileştirmede bağlayıcı maddelerle aynı etkiye sahiptir, ancak dolgu maddesi yüzeyine bağlanma mekanizmaları bağlayıcı maddelerden farklıdır.
(2) Talk pudrasının yüzey modifikasyon yöntemleri
Yüzey kaplama modifikasyonu: Parçacıkların yüzeyini yüzey aktif maddelerle kaplamak ve parçacıklara yeni özellikler kazandırmak günümüzde yaygın bir yöntemdir.
Mekanokimyasal yöntem: Yüzey aktivitesini artırmak için ezme, sürtünme ve diğer yöntemleri kullanan bir modifikasyon yöntemi. Bu yöntem, nispeten büyük parçacıkları daha küçük hale getirmek için ezmek ve ovalamak anlamına gelir.
Harici film modifikasyonu: Parçacıkların yüzey özelliklerini değiştirmek için parçacıkların yüzeyine bir polimer tabakasını düzgün bir şekilde kaplama yöntemi. Talk pudrası için önce ezilebilir ve aktive edilebilir, sonra belirli koşullar altında yüzey aktif maddelerle adsorbe edilebilir ve daha sonra yüzey aktif maddeler aracılığıyla monomerlerle adsorbe edilebilir ve son olarak monomerler polimerizasyona uğrayarak yüzey kaplaması etkisine ulaşabilir.
Yerel aktif modifikasyon: Yüzey modifikasyonu amacına ulaşmak için parçacıkların yüzeyinde farklı fonksiyonel gruplar oluşturmak için kimyasal reaksiyonları kullanın.
Yüksek enerjili yüzey modifikasyonu: Parçacıkların yüzeyini modifiye etmek için yüksek enerjili deşarj, ultraviyole ışınları, plazma ışınları vb. kullanın. Bu yöntem, parçacıkların yüzeyini modifiye etmek için yüksek enerjili deşarj, ultraviyole ışınları, plazma ışınları vb. tarafından üretilen muazzam enerjiyi kullanır ve yüzeylerini aktif hale getirir. Parçacıkların ve polimerlerin uyumluluğunu iyileştirir.
Çökelme reaksiyonu modifikasyonu: Çökelme reaksiyonu kullanılarak modifikasyon. Bu yöntem, modifikasyon etkisini elde etmek için parçacıkların yüzeyini kaplamak için çökelme etkisini kullanır.
2. Plastik alanında talk pudrasının uygulanması
Talk pudrası, ürünlerin sertliğini, boyut kararlılığını ve kayganlığını iyileştirmek, yüksek sıcaklıkta sürünmeyi önlemek, kalıplama makinelerindeki aşınmayı azaltmak ve polimerin dolgu yoluyla sertliğini ve sürünme direncini artırırken darbe mukavemeti temelde değişmeden kalır. Doğru şekilde kullanılırsa, polimerlerin ısı şoku direncini iyileştirebilir, plastiklerin kalıplama büzülmesini, ürünlerin eğilme elastik modülünü ve çekme akma mukavemetini iyileştirebilir.
PP malzemelerde uygulama: Bu uygulama en yaygın olarak incelenen ve en yaygın olarak kullanılan uygulamadır. Artık otomotiv tamponları, motor çevre birimleri, klima parçaları, gösterge panelleri, farlar, şasi, pedallar ve diğer parçalar gibi otomotiv parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Otomobillerde uygulama: PP malzemeler çok çeşitli kaynaklara, düşük yoğunluğa sahiptir ve fiziksel ve kimyasal özelliklerini iyileştirmek için değiştirilebilir. Mekanik özellikleri azaltmadan maliyetleri düşürebilir, ağırlığı azaltabilir ve yakıt tüketimini azaltabilir. Örneğin, talk pudrası ile doldurulmuş PP malzemelerle enjekte edilen otomotiv soğutma fanı hem hafiftir, hem de düşük gürültü seviyesine sahiptir, aynı zamanda soğutma verimliliğini de artırır.