Küresel florit kaynakları eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve üretim son beş yılda artmıştır.
Florit olarak da bilinen florit, esas olarak kalsiyum florürden oluşur. Kalsiyum atomları, çevreleyen sekiz flor atomu ile koordine edilir ve flor atomları, ideal bir tetrahedron oluşturmak için dört kalsiyum atomu ile çevrilidir. Floritin kristal yapısı, yüzey özelliklerini doğrudan etkiler, kimyasalların ve floritin etkisini etkiler ve işlenmesi zor floritin saflaştırılmasıyla ilgilidir. Floritin yapısı açısından, kristal yapısında diğer iyonlar tarafından kolayca doldurulabilen "delikler" vardır, bu nedenle yeşil, sarı, mor, beyaz, mavi, siyah ve diğer renkler gibi çeşitli renklere sahiptir.
Toplam küresel florit rezervleri 320 milyon tondur, ancak dağılım düzensizdir, Meksika, Çin, Güney Afrika ve Moğolistan florit rezervlerinin yarısından fazlasını oluşturmaktadır. Her şeyden önce, toplam hacim olarak, küresel florit rezervleri 2010'dan 2022'ye kadar istikrarlı bir şekilde büyüyecek. ABD Jeolojik Araştırmaları tarafından 2022'de yayınlanan dünya florit rezervleri verilerine göre, dünyanın toplam florit rezervleri sonunda 320 milyon ton olacak. 2021 yılı (Florür İkinci'ye eşdeğer, dağıtım açısından, florit kaynakları ağırlıklı olarak Meksika, Çin, Güney Afrika ve Moğolistan'da dağıtılmaktadır. 2021'in sonunda, florit rezervleri 68 milyon ton, 42 milyon ton, 41 milyon ton olacaktır. ton ve 22 milyon ton küresel florit rezerv oranları sırasıyla %21,25, %13,13, %12,81 ve %6,88'dir.Ancak, Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa Birliği, Japonya, Güney Kore ve Hindistan'da neredeyse birkaç tane var. florit kaynakları ve rezervleri Dünya çapında floritin dağılımı yapısal olarak azdır.
Son beş yılda, küresel florit üretimi yıldan yıla arttı. Çin, Meksika ve Moğolistan, %80'den fazlasını oluşturan dünyanın ilk üç florit üretimine sahip. Birincisi, çıktı açısından, küresel florit üretimi son beş yılda istikrarlı bir şekilde arttı. US Geological Survey tarafından 2022 yılında açıklanan dünya florit üretim verilerine göre, 2021 yılı sonunda dünyanın toplam florit üretimi 8,6 milyon ton olacak; Bakın, 2021'de Çin, Meksika ve Moğolistan, sırasıyla 5.4 milyon ton, 990.000 ton ve 800.000 tonluk florspar üretimiyle dünyanın en büyük fluorspar üreticileri olacak ve küresel fluorsparın %63'ünü, %11'ini ve %9'unu oluşturacaklar. sırasıyla üretim. Almanya, İran, Pakistan, Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkeler daha az florit üretirken. Dünya çapında, florit üretiminde yapısal bir dengesizlik var.
Florit, bilgi teknolojisi, yeni enerji, üst düzey üretim ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve yeri doldurulamaz bir stratejik konuma sahiptir. Bilgi teknolojisi alanında, hidrojen florür ve flor içeren özel gazlar, entegre devreler, yarı iletkenler vb. için temizleme maddeleri ve aşındırma gazlarıdır; yeni enerji alanında, florit, lityum piller için katot malzemeleri ve elektrolitlerin üretiminde kullanılır ve ayrıca uranyum zenginleştirme ve saflaştırma için kullanılır. Gerekli hammaddeler; yeni malzemeler alanında, araçların sıkı sızdırmazlığında florit alt ürünü flor silika jel kullanılır ve havacılık ve fotovoltaik enerji üretimi gibi önemli alanlarda yüksek performanslı flor malzemeleri kullanılır; ek olarak, florit biyolojik alanlarda da kullanılmaktadır, Üst düzey üretim ve enerji tasarrufu ve çevre koruma, birçok yüksek teknoloji endüstrisi için yukarı akışlı hammaddelerdir ve yeri doldurulamaz bir stratejik konuma sahiptir.
Alüminyum Hidroksit Modifikasyonunun Doğal Kauçuğun Özelliklerine Etkileri
Alüminyum hidroksit alev geciktirici, duman bastırma, alev geciktirici, toksik olmayan, uçucu olmayan ve düşük fiyat avantajları nedeniyle polimer alev geciktirici alanında önemli bir rol oynamıştır ve dozajı diğer alev geciktiricilerin çok ötesindedir.
Ultra ince alüminyum hidroksit, özel bir üretim süreci ile üretilen düzenli kristal yapıya sahip bir üründür. Yüksek saflık, küçük parçacık boyutu, iyi kristal formu, düşük yüzey aktivitesi ve küçük spesifik yüzey alanı avantajlarına sahiptir. Kauçuk ve plastikte büyük miktarlarda doldurulabilir. Her türlü işleme teknolojisine uygulanabilir.
Alev geciktirici prensibi, termal ayrışma işlemi sırasında büyük miktarda kristal suyun salınmasıdır. Kristal suyun buharlaşmasının çok fazla ısı emmesi gerektiğinden, polimer malzemeyi soğutma rolünü oynar; üretilen su buharı yanıcı gazı seyreltebilir ve yanmanın yayılmasını engelleyebilir; yeni Üretilen metal oksitler yüksek aktiviteye sahiptir ve katı partikülleri adsorbe edebilir ve dumanı bastırmada rol oynayabilir. Ek olarak, polimer malzemenin yüzeyini kaplayan metal oksitler, alt tabakanın yüzeyinde karbon oluşumunu destekleyebilir ve alevin yayılmasını önleyebilir.
Bununla birlikte, alüminyum hidroksit inorganik alev geciktiricilerin son derece güçlü polaritesi ve hidrofilikliği nedeniyle, polar olmayan polimer malzemelerle zayıf uyumluluğu vardır. Alüminyum hidroksit ve polimerler arasındaki uyumluluğu geliştirmek için genellikle gereklidir Yüzey işlemi için, en etkili yöntemlerden biri alüminyum hidroksitin yüzey işlemi için bir birleştirme maddesi kullanmaktır.
Ana malzeme olarak doğal kauçuk kullanılarak, süper ince alüminyum hidroksit yüzey işleminin, yüzey işleminden önce ve sonra vulkanize kauçuğun mekanik özellikleri ve alev geciktirici özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar şunu gösteriyor:
(1) Çok ince alüminyum hidroksit alev geciktirici doğal kauçuk olduğunda, ilave miktarının artmasıyla mekanik özellikler açıkça azalır. İlave miktarı 150 parçaya ulaştığında alev geciktirici FV0 seviyesine ulaşır, oksijen indeksi %29'a ulaşır ve duman üretimi azdır. Düşük duman ve düşük halojen koşulları altında, mekanik özellikleri iyileştirmek için az miktarda halojen bazlı alev geciktiricilerle sinerjik olduğu kabul edilebilir.
(2) Ultra ince alüminyum hidroksitin silan birleştirme ajanı ile yüzey modifikasyon işlemi, alüminyum hidroksit ve doğal kauçuk arasındaki uyumluluğu etkili bir şekilde iyileştirebilir, işleme performansını ve vulkanizatın mekanik özelliklerini iyileştirebilir ve alev geciktirici performans göreceli olarak değişir. Küçük. Eklenen silan birleştirme ajanı miktarı, alüminyum hidroksit kütlesinin %1.5'i olduğunda, performans en fazla arttı.
(3) Bu formül sistemi altında, belirli bir aralık içinde, eklenen her 30 kısım süper ince alüminyum hidroksit için vulkanizatın oksijen indeksi yaklaşık 2 birim artar.
Gıda ve Kozmetikte Silika Uygulaması ve Pazar Beklentisi
Silika, güvenli ve çevre dostu bir günlük kimyasal katkı maddesidir ve üst düzey uygulamalarda daha iyi performansa sahiptir. Örneğin, ürünlerin tadı daha iyi hale getirmek için gıdalarda bira silika jeli olarak ve kozmetiklerde topaklanmayı önleyici bir madde olarak çevreye zararsızdır.
Çeşitli ülkelerdeki düzenleyici kurumlar, silikayı güvenli ve zararsız bir katkı maddesi olarak sertifikalandırmıştır. Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve Birleşmiş Milletler'deki düzenleyici kurumlar, gıda ve diğer alanlarda kullanım için silikayı bir katkı maddesi olarak onayladı. Avrupa Ekotoksikoloji ve Kimyasalların Toksikolojisi Merkezi (ECETOC) tarafından 2006 yılında yapılan bir araştırma, silikanın ağız, cilt veya göz yoluyla insan inhalasyonunun esasen toksik olmadığını ve çevresel kalite üzerinde önemli bir etkisi olmadığını göstermiştir.
1. Gıda alanında silika uygulaması ve ikamesi
Silika, gıda topaklanma önleyici ajanların ve adsorbanların özelliklerine tam olarak uyan ve orijinal ürünlerden daha kaliteli ve verimli olan toksik olmayan, zararsız, kararlı özelliklere ve geniş spesifik yüzey alanına sahip mükemmel özelliklere sahiptir.
Sofra tuzu alanında, silikon dioksit sadece toksik değildir, aynı zamanda potasyum ferrosiyanür ve demir amonyum sitrattan daha üstün olan kekleşmeye karşı yüksek dirence sahiptir ve sofrada yeşil ve sağlıklı bir topaklanma önleyici madde olarak kullanılabilir. tuz ürünleri. .
Bira ve meyve suyu gibi içecekler alanında, silika bulanık maddeleri aglütine edebilir ve arındırıcı etkiye sahiptir. Bira ürünlerinin kalitesini etkilemeden biradaki bulanık proteinleri etkili bir şekilde çıkarabilir ve tüm süreçte bira kaybı çok azdır. Diğer filtre yardımcılarıyla karşılaştırıldığında, daha az dozaj ve daha iyi etki avantajlarına sahiptir ve bira endüstrisinde yeni bir çevre dostu adsorban türü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yemeklik yağ alanında, daha az silika eklemek, kullanılan aktif kil miktarını büyük ölçüde azaltabilir, yemeklik yağın renginin çok açık olmasını önleyebilir, sadece daha kaliteli ayçiçek yağı elde etmekle kalmaz, aynı zamanda işletmelerin üretim maliyetlerinden tasarruf etmesine yardımcı olur.
2. Kozmetik alanında silika uygulaması ve ikamesi
Çevresel sorunlar nedeniyle plastik mikro boncukların üretimi yasaklanmıştır ve silika kozmetikte mükemmel bir bileşen olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Silika, kozmetik ve güneş kremleri gibi kişisel bakım ürünlerinde bulunan bir GRAS (Genellikle Güvenli Olarak Tanınan) bileşenidir ve küresel, küçük parçacık boyutu ve gözenekli özellikleri onu kozmetik alanında topaklanma önleyici bir madde yapar ve koyulaştırıcı, depolama stabilitesini artırabilir ve toz ürünlerin dispersiyonu, saç ağartıcının serbest akış özelliklerini ve oje kaplama özelliklerini geliştirmeye yardımcı olmak için ruj ve kozmetik pigmentlerin dağıtılması gibi yaygın olarak kullanılmaktadır.
3. Yüksek kaliteli günlük kimyasal silika uygulamalarının büyümesi patlıyor
Silikon kauçuk kokusuzdur ve toksik değildir, çok çeşitli çalışma sıcaklıkları için uygundur ve iyi yalıtım, oksidasyon direnci, ışık direnci, küf direnci ve kimyasal stabiliteye sahiptir. İnsanların yaşam kalitesi gereksinimlerinin artmasıyla birlikte bebek bakım ürünleri gibi günlük kimyasal tüketiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. orta.
Gıda ve kozmetik alanları nispeten dağınık ve tüketimin yükseltilmesi için potansiyel alan çok büyük. Gıda ve kozmetikte kullanılan silika için küresel talep 100.000 tona ulaşabilir.
Gıdada yüksek kaliteli bira trendi yükselişte, ürünlerin fiyatı sürekli artıyor ve tüketicilerin ürün kalitesi ve lezzetine yönelik talepleri de buna bağlı olarak artıyor. Japonya'nın Kirin Holdings (Kirin) verilerine göre, dünya bira üretimi 2018 yılında 191.06 milyar litreye ulaştı. Bira silika jele göre %0.03-%0.06 ilavesi varsayılıyor ve küresel talep 60.000-120.000 ton.
Polipropilende Yaygın Olarak Kullanılan 6 Çeşit Alev Geciktirici
Beş genel amaçlı plastikten biri olan polipropilen (PP), hayatın her alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, PP'nin yanıcı özellikleri de uygulama alanını sınırlandırmakta ve PP malzemelerinin daha da geliştirilmesini engellemektedir. Bu nedenle, PP Modifikasyonunun alev geciktiriciliği her zaman ilgi odağı olmuştur.
Alev geciktirici, polimer sentetik malzemeler için bir güçlendiricidir. Alev geciktiricilerin kullanımı, malzeme yanmasını önlemek ve yangının yayılmasını önlemek için alev geciktirici polimer malzemelerde kullanılabilir ve sentetik malzemelerin duman bastırma, kendi kendine sönme ve alev geciktirme özelliğine sahip olmasını teşvik eder. Şu anda, polipropilen için yaygın olarak kullanılan alev geciktiriciler, esas olarak metal hidroksit alev geciktiricileri, bor bazlı alev geciktiricileri, silikon bazlı alev geciktiricileri, fosfor bazlı alev geciktiricileri, nitrojen bazlı alev geciktiricileri ve şişen alev geciktiricileri içerir.
1. Metal hidroksit alev geciktirici
Metal hidroksit alev geciktiricisindeki aktif karbon, geniş bir spesifik yüzey alanına sahiptir ve sodyum magnezyum hidroksit partikülleri üzerindeki hidroksil grupları ile iyi bir şekilde birleştirilebilen, magnezyum hidroksitin yüzey polaritesini etkili bir şekilde zayıflatan ve oluşumunu azaltan fonksiyonel gruplar açısından zengindir. . Aglomerasyon olasılığı, sodyum magnezyum hidroksitin PP matrisi ile uyumluluğunu iyileştirir, böylece malzemenin alev geciktirici özellikleri artar.
2. Bor alev geciktirici
PP/BN@MGO kompozitinde, BN@MGO alev geciktiricinin kaplama yapısı ve alkilasyon modifikasyonu nedeniyle, alkil zincir aşılama verimliliği yüksektir ve dolgu yüzeyinde karbon elementleri zenginleştirilebilir, bu da dolgu malzemesinin performansını önemli ölçüde artırır. BN@MGO alev geciktirici ile PP gövdesi arasındaki yakınlık, bunun PP matrisi içinde eşit olarak dağılmasını sağlar.
3. Silikon alev geciktirici
Silikon bazlı alev geciktiricilerdeki HNTs-Si, orijinal boru şeklindeki yapıyı yüksek sıcaklık aralığında koruyabilir ve PP'nin yanmasını etkin bir şekilde engelleyen "lifli" yoğun bir karbon tabakası oluşturmak için termal olarak bozulmuş PP zinciri ile bükülebilir. Isı, kütle ve duman transferi.
4. Fosforlu alev geciktirici
Fosfor bazlı alev geciktiricilerde, sorbitol, yanma sırasında karbonize bir tabaka oluşturması kolay olan çok sayıda hidroksil grubuna sahiptir; amonyum polifosfat, ısıtıldığında sorbitolün karbonizasyonunu ve oluşumunu daha da artıran fosforik asit bileşikleri üretmek üzere ayrışır. karbon tabakası gecikir. Isının yayılması ve oksijenin izolasyonu, malzemenin alev geciktirici özelliklerini iyileştirir.
5. Azot alev geciktirici
MPP yanma sırasında yanmaz gazlar (NH3, NO ve H2O dahil) ve bazı fosfor içeren maddeler üretirken, AP yüksek sıcaklıklarda alüminyum fosfat Al2 (HPO4) 3 ve fosfin (PH3) gazlarını serbest bırakabilir, bu gazları sadece seyreltmekle kalmaz Havadaki yanıcı gazlar ve ayrıca malzemenin yüzeyinde bir gaz kalkanı görevi görerek yanmayı azaltır.
6. Şişen alev geciktirici
NiCo2O4, kontrol edilebilir morfoloji, geniş spesifik yüzey alanı, birçok aktif bölge ve basit ve çeşitli hazırlama yöntemleri gibi avantajlara sahiptir. Nikel bazlı bir bileşik olarak NiCo2O4, yalnızca yanma ürünlerini azaltmakla kalmayıp alev geciktiriciliği artıran mükemmel karbon katalitik yeteneğe sahiptir.
Silikon Mikrotoz İçeriğinin Elektrik Yalıtımı İçin Epoksi Döküm Malzemelerin Özelliklerine Etkisi
Epoksi yalıtkan dökülebilir, reçine, sertleştirici, dolgu maddesi vb. ile karıştırılmış sıvı veya viskoz polimerize edilebilir bir reçine karışımıdır. Dökme sıcaklığında, dökülebilir malzeme iyi akışkanlık, daha az uçucu madde, hızlı sertleşme ve sertleşme, sabitleme sonrası küçük büzülme özelliklerine sahiptir. ve izolasyon ve diğer fonksiyonlar tek bir yalıtım ürününde.
Silikon mikro tozu, yalıtkan dökülebilir malzemelerin önemli bileşenlerinden biridir ve büzülmeyi azaltmada, maliyetleri düşürmede ve performansı iyileştirmede yeri doldurulamaz bir role sahiptir.
Şu anda, izolatör üreticileri, maliyetleri azaltmak için dolgu içeriği oranını mümkün olduğunca artırmaya çalışmaktadır. Dolgu içeriği çok yüksek olan izolatörler, güç sisteminin güvenli ve güvenilir çalışmasını ciddi şekilde etkileyecek olan yalıtım performanslarını, mekanik özelliklerini ve hizmet ömrünü büyük ölçüde azaltacaktır; çok düşük dolgu içeriğine sahip yalıtkan parçalar da genel performanslarını azaltacaktır. Epoksi reçine üreticilerinin dolgu maddelerinin katkı oranı konusunda makul düzenlemeler yapmaması, epoksi yalıtım üreticilerine büyük bir kafa karışıklığı getirdi.
Ana malzeme olarak sıvı bisfenol A epoksi reçinesi, sertleştirme maddesi olarak metiltetrahidroftalik anhidrit, hızlandırıcı olarak BDMA, dolgu maddesi olarak 400 gözlü aktif silikon tozu, farklı dolgu oranlarına göre, test şeritlerini hazırlamak için APG işlemi kullanıldı. Farklı miktarlarda silikon mikro tozunun, epoksi dökülebilir malzemelerin mekanik mukavemeti, dielektrik özellikleri, çözelti korozyon direnci ve su absorpsiyonu üzerindeki etkileri araştırıldı. Sonuçlar şunu gösteriyor:
(1) Epoksi reçine sisteminde dolgu içeriğinin artmasıyla, numune bloğunun dielektrik sabiti ve dielektrik kaybı genellikle artma eğilimindedir.
(2) Dolgu içeriği düşük olduğunda, oranın artmasıyla sızıntı izlerine karşı direnç artar. Dolgu içeriği %69,42'ye ulaştığında sızıntı izlerine karşı direnç maksimuma ulaşır; bundan sonra dolgu maddelerinin daha da artmasıyla kaçak izlerine karşı direnç artar. Tekrar kötüleşmeye başladı.
(3) Dolgu içeriği %67,26'ya yükseldiğinde, kostik korozyon direnci önemli ölçüde azalmaya başlar.
(4) Numunelerin mekanik özellikleri başlangıçta dolgu içeriğinin artmasıyla artmış, dolgu içeriği %69.42'ye yükseldiğinde mekanik özellikler dalgalanmaya başlamıştır.
(5) Dolgu içeriği artmasına rağmen, dökümün büzülme oranını azaltabilir, termal iletkenliğini ve sertliğini iyileştirebilir, çatlak direncini iyileştirebilir ve üretim maliyetlerini azaltabilir, ancak çok yüksek dolgu içeriği yalnızca süreci daha da kötüleştirmekle kalmaz, aynı zamanda Ayrıca ürünün yalıtım performansını, mekanik stabilitesini ve korozyon direncini azaltacaktır. Bu nedenle, kapsamlı performans göz önüne alındığında, silikon mikro tozun optimum içerik aralığı %63 ila %67'dir.
Polietilende hidroksit alev geciktiricinin uygulama ve araştırma ilerlemesi
Polietilen (PE), monomer etilenin polimerizasyonu ile elde edilen termoplastik bir reçinedir. İyi soğuk direncine, iyi mekanik mukavemete ve dielektrik özelliklere sahiptir. Kablolarda, filmlerde, borularda, ambalajlarda, kaplarda, tıbbi cihazlarda ve diğer ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak PE oksijen indeksi, yanıcı bir malzeme olan %17.4'tür. PE malzemenin yüksek yanma hızı, yüksek miktarda ısı/duman içermesi, yanarken erimesi ve düşmesi kolay olması can ve mal güvenliği açısından büyük tehdit oluşturmakta, polietilenin kullanımını ve gelişimini sınırlandırmaktadır. Bu nedenle, alev geciktirici modifikasyonun yapılması zorunludur.
Metal hidroksit alev geciktiriciler esas olarak alüminyum hidroksit ve magnezyum hidroksittir. Magnezyum-alüminyum alev geciktiriciler iyi stabiliteye, toksik olmayan ve düşük duman oluşumuna sahiptir. Yanma işlemi sırasında, yanıcı gazı seyreltmek, ısının bir kısmını almak, yanmayı engellemek ve alev geciktirici bir etki yaratmak için su buharı salınacaktır. Alüminyum-magnezyum alev geciktirici, tutuşma süresini uzatabilir ve ısı yayma oranını azaltabilir. Magnezyum hidroksitin PE ile uyumluluğu zayıftır ve alev geciktirici verimi düşüktür. Alev geciktirici performansını artırmak için büyük miktarda ilaveye ihtiyaç duyar ve büyük miktarda ilave, kompozit malzemelerin işlenmesini azaltacaktır. cinsiyet ve mekanik özellikler.
Magnezyum hidroksit, değiştiriciler olarak sodyum stearat ve polietilen glikol ile yüzey modifiye edildi ve yüksek yoğunluklu polietilen alev geciktirici kompozitler hazırlandı. Araştırma, modifiye edilmiş magnezyum hidroksit ilave miktarı %30 olduğunda, HDPE/magnezyum hidroksit kompozit malzemesinin çekme mukavemetinin 12.3MPa olduğunu, magnezyum hidroksitin HDPE ile iyi bir uyumluluğa sahip olduğunu ve sınırlayıcı oksijen indeksinin %24,6'ya yükseldiğini göstermektedir. alev geciktirici performans daha az geliştirildi.
Katmanlı çift hidroksit, oksijeni ayrıştırdığında, seyrelttiğinde ve oksijeni bloke ettiğinde CO2 ve H2O'yu serbest bırakarak iyi bir alev geciktirici etkiye sahip olmasını sağlar ve halojen ve fosfor içeren alev geciktiricilerin yerini alabilir.
Alüminyum hidroksit/Mg-Fe-LDH/HDPE alev geciktirici kompozitler, alev geciktirici olarak alüminyum hidroksit ve kendinden yapılmış magnezyum demir çift hidroksit (Mg-FeLDH) ile hazırlanmıştır. Çalışma, alüminyum hidroksit ve Mg-Fe-LDH'nin, kompozit malzemelerin (HDPE1, HDPE2, HDPE3) yanması sırasında CO salınımını ve ısı salınımını etkili bir şekilde engellediğini ve HDPE'nin tutuşmasını zorlaştırdığını buldu. Alev geciktiricilerin toplam miktarı %40 (Mg-Fe-LDH, HDPE2'nin %2'si) olduğunda, HDPE kompozitleri iyi alev geciktirici özelliklere sahiptir.
Alev geciktirici olarak alüminyum hidroksit, genişletilmiş vermikülit ve antimon trioksit ile HDPE kompozitleri hazırlanmıştır. Çalışma, alüminyum hidroksit/genişletilmiş vermikülit oranı 3:2 olduğunda, kompozit malzemenin mekanik özelliklerinin daha iyi olduğunu ve duman bastırma ve alev geciktirici performansının FV-0 seviyesine ulaştığını buldu. Toplam alüminyum hidroksit ve genleşmiş vermikülit miktarı %50 olduğunda, sınırlayıcı oksijen indeksi alüminyum hidroksitin artmasıyla önce artar sonra azalır ve optimum oran 3∶2'dir.
Magnezyum hidroksit ve çinko boratın lineer düşük yoğunluklu polietilen ve etilen etil akrilat kopolimerin alev geciktirici özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Magnezyum hidroksit ve çinko borat oranının artmasıyla kompozit malzemenin alev geciktirici performansının arttığı tespit edilmiştir. Magnezyum hidroksit ilave miktarı %65 olduğunda, alev geciktirici performans en iyisiydi ve UL94V-0 seviyesine ulaştı.
Magnezyum hidroksitin lineer düşük yoğunluklu polietilenin alev geciktirici özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Magnezyum hidroksit dozu %70'e ulaştığında, sınırlayıcı oksijen indeksi, saf malzemeden yaklaşık %71 daha yüksek olan %31,4'e ulaşır ve dikey yanma testi V-0 seviyesine ulaşır.
Metal hidroksit alev geciktiriciler güvenli, çevre dostu ve ucuzdur. Tek başına kullanıldığında alev geciktirici etkisi iyi değildir ve malzemenin alev geciktirici performansını iyileştirmek için büyük miktarda ilave gerekir, ancak çok miktarda ilave edildiğinde mekanik özellikler azalacaktır. Bu nedenle, yüzey modifikasyonunu incelemek ve alev geciktirici performansını iyileştirmek ve ilave miktarını azaltmak için azot ve fosfor alev geciktiricilerle birlikte kullanmak hidroksit alev geciktiricinin araştırma yönüdür.
Nano-çinko oksit yüzeyi nasıl değiştirilir?
Nano-çinko oksit, yeni bir tür fonksiyonel ince inorganik kimyasal malzemedir. Küçük partikül boyutu ve geniş spesifik yüzey alanı nedeniyle kimyasal, optik, biyolojik ve elektriksel açıdan benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Antibakteriyel katkı maddeleri, katalizörler, kauçuk, boyalar, mürekkepler, kaplamalar, cam, piezoelektrik seramikler, optoelektronik ve günlük kimyasallar vb. Geniş beklentilerin geliştirilmesi ve kullanılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bununla birlikte, nano-çinko oksitin geniş spesifik yüzey alanı ve spesifik yüzey enerjisi nedeniyle, yüzey polaritesi güçlüdür ve aglomerasyonu kolaydır; nano etkisini büyük ölçüde sınırlayan organik ortamda homojen bir şekilde dağılması kolay değildir. Bu nedenle, nano-çinko oksit tozunun dispersiyonu ve yüzey modifikasyonu, matriste nano-malzemeler uygulanmadan önce gerekli bir tedavi yöntemi haline gelmiştir.
1. Nano-çinko oksitin yüzey kaplama modifikasyonu
Bu, şu anda inorganik dolgu maddelerinin veya pigmentlerin ana yüzey modifikasyon yöntemidir. Yüzey aktif madde, parçacıkların yüzeyine yeni özellikler kazandırmak için parçacıkların yüzeyini kaplamak için kullanılır. Yaygın olarak kullanılan yüzey değiştiriciler arasında silan birleştirme maddesi, titanat birleştirme maddesi, stearik asit, silikon vb. bulunur.
Wang Guohong et al. nano-çinko oksitin yüzeyini değiştirmek için sodyum laurat kullandı. Sodyum sitrat miktarının %15, pH değerinin 6 ve modifikasyon süresinin 1.5 saat olduğu koşullarda, modifiye edilmiş nano-çinko oksitin lipofilisitesi iyileştirildi. Kimyasal derece %79.2'ye ulaşır ve metanol ve ksilen içinde iyi dağılabilir. Zhuang Tao et al. nano-çinko oksit yüzeyini değiştirmek için titanat birleştirme maddesi kullandı. Titanat miktarı %3, sıcaklık 30°C ve karıştırma süresi 90 dakika olduğunda, nano-çinko oksit aktivasyon indeksi %99.83'e ulaşabilir. Modifiye edilmiş nano-çinko oksit doğal kauçuğa uygulandığında, hem tst hem de t90 uzar ve çekme mukavemeti, kopma uzaması ve eğilme esnekliğinin tümü iyileştirilir.
2. Nano-çinko oksitin mekanokimyasal modifikasyonu
Bu, yüzey kristal yapısını ve fizikokimyasal yapısını değiştirmek için parçacık yüzeyini mekanik stresle etkinleştirmek için toz haline getirme, sürtünme ve diğer yöntemleri kullanma yöntemidir. Bu yöntemde, moleküler kafes yer değiştirir, iç enerji artar ve aktif toz yüzeyi, yüzey modifikasyonu amacına ulaşmak için dış kuvvet etkisi altında reaksiyona girer ve diğer maddelere bağlanır.
Stearik asit molekülü çinko oksidin yüzeyine kimyasal olarak bağlanır, modifikasyon öncesi ve sonrası çinko oksidin kristal yapısı aynıdır, parçacıklarının aglomerasyonu azalır ve ikincil parçacık boyutu önemli ölçüde azalır. Modifiye edilmiş numunelerin aktivasyon indeksi ve lipofilisitesi ölçülerek, optimal değiştirici miktarı çinko oksit kütlesinin %10'udur. Çinko oksidin yüzeyi lipofilik ve hidrofobiktir ve organik çözücülerde iyi bir dağılım performansına sahiptir.
3. Nano-çinko oksit çökeltme reaksiyonu modifikasyonu
Yöntem, yüzey özelliklerini değiştirmek için parçacıkların yüzeyine bir kaplama tabakası yerleştirmek için organik veya inorganik maddeler kullanır.
Şu anda, nano-çinko oksit hazırlama teknolojisinde bazı atılımlar yapıldı ve Çin'de birkaç sanayileşmiş üretici kuruldu. Bununla birlikte, nano-çinko oksitin yüzey modifikasyon teknolojisi ve uygulama teknolojisine fazla dikkat edilmemiş ve uygulama alanının gelişimi büyük ölçüde kısıtlanmıştır. Bu nedenle, nano-çinko oksit ürünlerinin yüzey modifikasyonu ve uygulaması ile ilgili araştırmaları güçlendirmek, yüksek performanslı ürünler geliştirmek ve farklı alanlardaki nano-çinko oksit ürünlerine olan talebi karşılamak için ürünlerin uygulama alanlarını genişletmek gerekmektedir.
Hidrotalsitin dört ana modifikasyon teknolojisi
Hidrotalsit (Katmanlı Çift Hidroksit, LDH'ler) katmanlı bir inorganik taşıyıcı fonksiyonel malzemedir, ara katman anyonları değiştirilebilir ve miktar ve tip gerçek ihtiyaçlara göre stratejik olarak ayarlanabilir. Bu bileşimin ayarlanabilir denatürasyon özellikleri ve LDH'lerin yapısı, onları endüstriyel kataliz, fotoelektrokimya, ilaç salımı, plastik modifikasyon ve atık su arıtma alanlarında araştırma potansiyeli ve uygulama beklentileri olan malzemelerden biri yapar.
LDH'ler oldukça hidrofilik inorganik maddeler olduğundan ve katmanlı yapının ara katman aralığı küçük olduğundan, polimerlerle uyumluluk zayıftır ve LDH'lerin nano ölçekli dağılımını elde etmek kolay değildir. Ek olarak, LDH katmanları arasındaki anyonların değişebilirliği, değiştirilmiş LDH'lerin belirli fonksiyonel özelliklere sahip olmasını sağlar. Bu nedenle, arayüz özelliklerini iyileştirmek ve uygulama aralığını genişletmek için LDH'lerin değiştirilmesi gerekir.
LDH'ler için pek çok modifikasyon yöntemi vardır ve sentetik malzemelerin istenen özelliklerine ve uygulama alanlarına göre uygun yöntem seçilebilir. Bunlar arasında en yaygın olarak kullanılan yöntemler birlikte çöktürme yöntemi, hidrotermal sentez yöntemi, iyon değiştirme yöntemi ve kavurma geri kazanım yöntemidir.
1. Birlikte yağış yöntemi
Birlikte çöktürme, LDH'lerin sentezi için en yaygın kullanılan yöntemdir. Belirli bir oranda iki değerlikli ve üç değerlikli metal katyonları içeren karışık sulu çözeltiyi alkali çözeltiye ekleyin, sistemin pH değerini kontrol edin, belirli bir sıcaklığı koruyun, çözelti çökene kadar sabit ve hızlı karıştırma altında reaksiyona girin ve çökeltiyi yaşlandırmaya devam edin. ve sonra süzüldü, yıkandı ve kurutularak LDH'ler katı elde edildi. Metal tuzları olarak genellikle nitratlar, klorürler, sülfatlar ve karbonatlar kullanılabilir ve yaygın olarak kullanılan alkaliler, sodyum hidroksit, potasyum hidroksit ve amonyak suyundan seçilebilir. Birlikte çöktürme yöntemi, basit işlem yöntemi, kısa sentez süresi, koşulların kolay kontrolü ve geniş uygulama aralığı gibi avantajlara sahiptir. Farklı anyonlar ve katyonlar kullanılarak çeşitli bileşimler ve LDH türleri hazırlanabilir.
2. Hidrotermal yöntem
Genel olarak, hidrotermal yöntem yüksek sıcaklıkta işlem gerektirmez ve belirgin katmanlı yapıya sahip LDH'ler elde etmek için ürünün kristal yapısını kontrol edebilir. Karışım bir otoklava yerleştirildi ve belirli bir sıcaklıkta LDH'leri elde etmek için farklı sürelerde statik reaksiyonlar yapıldı.
3. İyon değişim yöntemi
İyon değiştirme yöntemi, yeni tip bir konuk LDH bileşiği elde etmek için mevcut LDH'lerin ara katman anyonlarını diğer konuk anyonlarla değiştirmektir. Katmanlar arasındaki anyon sayısı ve türü istenilen özelliklere göre ayarlanabilmektedir. Konuk anyon, değişim ortamı, pH ve reaksiyon süresinin tümü, iyon değişim süreci üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
4. Kavurma kurtarma yöntemi
Kavurma kurtarma yöntemi iki adıma ayrılmıştır. LDH'ler ilk önce 500-800 °C'de yüksek sıcaklıkta kalsine edildi ve ara katman CO32−, NO3− veya diğer organik anyon molekülleri kalsinasyon işleminden sonra çıkarılabilir. Katmanlı Çift Oksitleri (LDO) elde etmek için katmanlı yapı çöktü. Daha sonra, LDO'nun hafıza etkisine göre, sulu çözeltide LDH'leri yeniden oluşturmak için anyonları emer. Kalsinasyon geri kazanım yönteminin avantajı, istenilen anyonik hidrotalsitin hedeflenen şekilde elde edilebilmesi, organik anyonlarla rekabeti ortadan kaldırabilmesi, asit direncini artırabilmesi ve daha geniş bir pH aralığında uygulanabilmesidir. Çok yüksek kalsinasyon sıcaklığının hidrotalsitin katmanlı yapısını bozabileceği de dikkate alınmalıdır. Ayrıca geri kazanım sırasında anyonik ortamın konsantrasyonuna da dikkat edilmelidir.
Plastik güçlendirme ve modifikasyon için kullanılan talk ne kadar beyazsa o kadar iyi mi?
Plastik takviye ve modifikasyon, özellikle otomotiv ve beyaz eşya endüstrilerinde polipropilen modifikasyonu için talkın önemli bir uygulama alanıdır ve beyazlık, talk ürünlerinin önemli bir göstergesidir. Peki, plastikler için talk pudrası ne kadar beyazsa o kadar iyi mi?
Plastik endüstrisinde kullanılan talkın beyazlığı genellikle CIE Lab (L*a*b*) ile ifade edilir. Kuru beyazlık ölçümüne ek olarak ıslak beyazlık da ölçülür. Kuru beyazlık, genel anlamda beyazlığın tanımıdır. Islak beyazlık, uygun miktarda DMP (dimetil ftalat) veya DOP (dioktil ftalat) eklendikten sonra talk tozunun beyazlığıdır.
Talkın beyazlığını belirleyen faktörler sadece hammaddenin kendisi değil, aynı zamanda partikül boyutu, nem ve safsızlıklardır. Demir sülfür, grafit vb. gibi koyu renkli safsızlıklar içeriyorsa, ürün ne kadar ince olursa beyazlık o kadar düşük olur.
Doğada talkın birçok rengi vardır. Açık renkli talk, ezildikten sonra beyazdır, ancak reçine ile karıştırıldıktan sonra, matrisin rengi, aşağı yukarı talkın gerçek rengini gösterecektir. Bu dezavantaj talkın çok yönlülüğünü, özellikle plastiklerde koyu renkli talk kullanımını sınırlar. Kuru beyazlık ile karşılaştırıldığında, ıslak beyazlık talkın plastik matrisin rengini değiştirme derecesini daha sezgisel olarak yansıtabilir. Yaş beyazlıkta b*(b) değeri ne kadar düşükse, plastik matrisin renk değişimi o kadar küçük olur.
Dünyadaki talkın çoğu beyaz değildir. Beyaz talk esas olarak nispeten sınırlı olan Çin, Afganistan ve Hindistan'dan gelmektedir. Plastik endüstrisinde artan beyaz talk talebi ile fiyat son 20 yılda yükselmeye devam etti. Beyaz talk kıtlığı gelecekte uzun vadeli bir eğilimdir. Aslında, birçok uygulamada beyaz talk gerekli değildir. Örneğin, koyu plastiğin iyileştirilmesinde ve değiştirilmesinde, beyaz talk ve koyu talk kullanmanın güçlendirme etkisi aynıdır.
Testler, talkın ıslak beyazlığındaki her %1'lik artış için, nihai ürünün beyazlığının sadece %0.2 ila %0.3 arasında arttığını göstermektedir. Talkın beyazlığının tek taraflı arayışı anlamsızdır. Geçmişte beyaz talkın fiyatı çok düşük olduğu için birçok kullanıcı beyaz talk kullanmanın maliyetindeki artışı pek düşünmezdi. Arzın azalması ve fiyatın artmasıyla birlikte kullanım alışkanlıklarının değiştirilmesi ve kaynakların kapsamlı kullanımının iyileştirilmesi gerekmektedir.
Geliştirme ve modifikasyon için kullanılan talk tozunun, özellikle görünüm açısından daha yüksek gereksinimleri olan açık renkli ürünler için, siyah noktaların sayısını da kontrol etmesi gerekir. Bu siyah noktalar, doğal demir sülfür cevherinin, grafit gibi koyu renkli minerallerin veya madencilikten kaynaklanan koyu renkli safsızlıkların öğütülmesiyle oluşur. Az miktarda siyah nokta beyazlık üzerinde temelde hiçbir etkiye sahip değildir, ancak açık renkli plastik ürünlerin yüzeyinde görünümü etkileyen görünür siyah nokta kusurları oluşacaktır. Çok sayıda siyah nokta beyazlığı olumsuz etkiler. Toz inceliğinin artmasıyla safsızlıklar daha da kırılacak ve bu da toz beyazlığında bir azalmaya neden olacaktır.
Kalsiyum karbonat endüstrisi oldukça rekabetçidir ve modifikasyon gibi üst düzey ürünlerin geliştirilmesine odaklanmaktadır.
Çin, yıllık üretim ve satışların dünya toplamının %30'undan fazlasını oluşturduğu, dünyanın en büyük kalsiyum karbonat üreticisi ve tüketicisidir. 2020'de pazar büyüklüğü 7 milyar yuan'a ulaşacak. Üretim alanları ağırlıklı olarak Guangxi, Sichuan, Guangdong, Anhui, Jiangxi, Hunan, Henan, vb eyaletlerde yoğunlaşmıştır.
Ülkem büyük bir kalsiyum karbonat üreticisi olmasına rağmen kaynaklar, teknoloji, sermaye, saha, maliyet kontrolü vb. ile sınırlı olmasına rağmen, birçok işletme geri üretim teknolojisine, düşük endüstriyel seviyeye, yüksek kaynak tüketimine, ağır çevre kirliliğine, düşük arazi ve enerji yoğun koruma, Üst düzey yeteneklerin eksikliği ve işletmelerin bağımsız inovasyon yeteneğinin olmaması nedeniyle, kalsiyum karbonat ürünleri üretiminde hala güçlü bir ülke değildir.
Kalsiyum karbonat işletmeleri endüstriyel zincir oluşum modunu değiştirmeli, pazarı merkez almalı ve geleneksel "üretim, tedarik ve pazarlama homeopatik modu"nu "pazarlama, tedarik ve üretim trans modu"na değiştirmelidir. Sanayide yan ürün üreten işletmeler önce inşaata alınmalı, daha sonra üretim ihtiyaçlarına göre kalsiyum karbonat tozu üretimi planlanmalıdır. Nitelikli işletmeler, üretilen ürünlerin birbiriyle bağlantılı olması, fazla kapasiteyi ortadan kaldırması ve karı maksimize etmesi için dahili olarak bir endüstriyel zincir oluşturmalıdır.
Kalsiyum karbonat endüstrisi, ileri teknoloji geliştirmeye odaklanmalı, ürün modifikasyonunda iyi bir iş çıkarmalı, ürün performansını zenginleştirmeli ve iyileştirmelidir; ürün iyileştirme ve özel geliştirmeyi teşvik etmek, kristal form kontrolüne odaklanmak ve sonraki geliştirme için bir temel sağlamak; ürün, üretim ekipmanı ve süreç kontrolünde iyi bir iş çıkar. Endüstrinin yükseltilmesi ve mekanizasyonun otomasyon ve zekaya yükseltilmesi; grup standartlarında iyi bir iş çıkarmak için, orijinal ulusal standartlar artık endüstrinin ileri seviyesini temsil edemez, bu nedenle grup standartlarının geliştirilmesi, sektöre özgü kalsiyum çeşitlerinin arttırılmasına ve ürün kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olur. Yukarı ve aşağı havza işletmelerinin endüstriyel ölçeği genişlemeye devam ediyor ve başlangıçta eksiksiz bir kalsiyum karbonat sanayi zinciri oluşuyor.
Pazar rekabeti açısından, ülkemin kalsiyum karbonat endüstrisindeki rekabet giderek daha şiddetli hale geliyor. Büyük ölçekli kalsiyum karbonat üreticilerinin üretim ve satış oranları yüksek, ürün tedariği yetersiz ve üretim kapasitelerini genişlettiler. Küçük ve orta ölçekli kalsiyum karbonat üreticileri, yüksek enerji tüketimi, küçük ölçekli ve düşük kalite istikrarı nedeniyle hayatta kalma zorluklarıyla karşı karşıyadır ve endüstride daha fazla entegrasyona ihtiyaç vardır. Gelecekte, endüstri entegrasyonu ve pazar yoğunlaşmasının daha da iyileştirilmesi sürecinde, büyük kalsiyum karbonat üreticileri ölçek, teknoloji, marka ve kalitedeki avantajları sayesinde daha iyi bir gelişme elde edecekler.