Cinco tipos comunes de métodos de modificación de la arcilla caolín
En el proceso de aplicación del caolín, la modificación es un método de procesamiento profundo importante. Se basa en los grupos activos del caolín (incluidos los grupos de alcohol de aluminio, los grupos funcionales de silanol, etc.) y cambia las características del proceso del caolín mediante métodos mecánicos, físicos y químicos. , para cumplir con los requisitos de su aplicación en la producción en diversos campos e industrias.
1. Modificación térmica
La modificación térmica elimina principalmente parte o la totalidad del -OH de la superficie del caolín mediante calcinación a alta temperatura, cambiando así las propiedades de la superficie del caolín y haciéndolo más blanco, mejor aislante y estable térmicamente. Aplicarlo como masilla sobre revestimientos, caucho, plásticos y pinturas puede mejorar el rendimiento de los productos correspondientes.
2. Modificación ácido-base
La modificación ácida significa que durante el proceso de calcinación del caolín, el entorno químico del Al en el proceso de cambio de fase es diferente, lo que hace que el Al que contiene tenga reactividad ácida. La modificación alcalina significa que durante el proceso de calcinación del caolín, el entorno químico del Si es diferente durante el proceso de cambio de fase. El SiO2 del caolín se calcina a alta temperatura para activarlo, de modo que el silicio activado del caolín reaccione con sustancias alcalinas para lograr el propósito de modificación.
Después de la modificación ácido-base, el tamaño de los poros del caolín aumenta, la distribución de los poros es más concentrada y el área de superficie específica aumenta considerablemente. El uso de caolín modificado ácido-base como relleno puede mejorar el rendimiento de estanqueidad al aire de los materiales compuestos.
3. Modificación de superficie
La modificación de la superficie se refiere al proceso de recubrir algunas sustancias orgánicas o inorgánicas en la superficie de las partículas de caolín mediante adsorción física o química, modificando así el caolín. Actualmente es el método de modificación del caolín más importante. Los modificadores de superficie de uso común incluyen principalmente agentes de acoplamiento de silano, silicona (aceite) o resina de silicona, tensioactivos y ácidos orgánicos.
El agente de acoplamiento de silano es el modificador de superficie más utilizado y eficaz para las cargas de caolín. El proceso de tratamiento es relativamente simple. Generalmente, se agregan polvo de caolín y un agente de acoplamiento de silano preparado a la máquina de modificación para el tratamiento del recubrimiento de superficies. El proceso se puede realizar de forma continua o por lotes.
Después de la modificación de la superficie, el caolín tiene buena hidrofobicidad y lipofilicidad, mejor dispersión en la matriz polimérica, es menos probable que se aglomere y tiene mejor compatibilidad con el polímero. El caolín con revestimiento superficial se utiliza como relleno para rellenar plásticos, caucho y otros polímeros con el fin de mejorar las propiedades mecánicas y las propiedades de barrera a los gases de los plásticos y compuestos de caucho.
4. Modificación de intercalación
Debido a su estructura especial, el caolín tiene enlaces de hidrógeno entre capas y fuertes enlaces covalentes dentro de las capas, y los dos lados de las capas son, respectivamente, la capa atómica del tetraedro de silicio-oxígeno y la capa de hidroxilo del octaedro de aluminio-oxígeno, por lo que solo hay una pocos altamente polares. En las capas de caolín sólo se pueden insertar sustancias con un peso molecular pequeño, como DMSO, formamida (FA), acetato de potasio, hidracina, etc. Otras macromoléculas orgánicas requieren dos o más intercalaciones para entrar en las capas de caolín. Además, este último debe introducirse en la capa de caolín mediante desplazamiento o arrastre del precursor.
La tecnología de modificación de intercalación es una tecnología de modificación de la superficie del caolín que se usa ampliamente en la preparación de caolín a nanoescala. Después de la intercalación, aumenta la distancia entre las capas de caolín. Después de la intercalación y el pelado, el tamaño de las partículas de caolín es menor y el área de superficie específica es mayor. El uso de caolín que primero se intercala y luego se despega como relleno para mejorar la estanqueidad al aire de los materiales compuestos es actualmente un método importante para mejorar la estanqueidad al aire de los materiales compuestos.
5. Modificación mecanoquímica
El método de modificación mecanoquímica utiliza esencialmente energía mecánica para activar partículas y modificadores de superficie para lograr el propósito de convertir la energía mecánica en energía química. Esto se puede lograr mediante una fuerte agitación mecánica, impacto, molienda, etc., o con la ayuda de una fuerza mecánica externa. La superficie de las partículas de polvo está recubierta con una capa de partículas de polvo más finas o funcionales. El método de modificación química mecánica utiliza diferentes máquinas y procesos de modificación, por lo que los efectos de modificación del polvo también son diferentes.