Cuatro tecnologías principales de modificación de la hidrotalcita
La hidrotalcita (hidróxidos dobles en capas, LDH) es un material funcional portador inorgánico en capas, los aniones entre capas son intercambiables y la cantidad y el tipo se pueden ajustar estratégicamente de acuerdo con las necesidades reales. Las características de desnaturalización ajustables de esta composición y estructura de las LDH las convierten en uno de los materiales con potencial de investigación y perspectivas de aplicación en los campos de la catálisis industrial, la fotoelectroquímica, la liberación de fármacos, la modificación de plásticos y el tratamiento de aguas residuales.
Debido a que las LDH son sustancias inorgánicas altamente hidrofílicas y el espacio entre capas de la estructura laminar es pequeño, la compatibilidad con los polímeros es deficiente y la dispersión a nanoescala de las LDH no es fácil de lograr. Además, la intercambiabilidad de aniones entre capas de LDH hace que las LDH modificadas tengan propiedades funcionales específicas. Por lo tanto, las LDH deben modificarse para mejorar las propiedades interfaciales y ampliar el rango de aplicación.
Hay muchos métodos de modificación para LDH, y el método apropiado se puede seleccionar de acuerdo con las propiedades requeridas y los campos de aplicación de los materiales sintéticos. Entre ellos, los métodos más utilizados incluyen principalmente el método de coprecipitación, el método de síntesis hidrotermal, el método de intercambio de iones y el método de recuperación de tostado.
1. Método de coprecipitación
La coprecipitación es el método más utilizado para la síntesis de LDH. Agregue la solución acuosa mixta que contiene una cierta proporción de cationes metálicos divalentes y trivalentes a la solución alcalina, controle el valor de pH del sistema, mantenga una cierta temperatura, reaccione con agitación rápida y constante hasta que la solución precipite y continúe envejeciendo el precipitado. durante un período de tiempo, y luego se filtra, lava y seca para obtener LDHs sólido. Por lo general, se pueden usar nitratos, cloruros, sulfatos y carbonatos como sales metálicas, y los álcalis comúnmente usados se pueden seleccionar de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y agua amoniacal. El método de coprecipitación tiene las ventajas de un método de proceso simple, un período de síntesis corto, un fácil control de las condiciones y un amplio rango de aplicación. Se pueden preparar diversas composiciones y tipos de LDH utilizando diferentes aniones y cationes.
2. Método hidrotermal
En general, el método hidrotermal no requiere un tratamiento a alta temperatura y puede controlar la estructura cristalina del producto para obtener LDH con una estructura en capas evidente. La mezcla se colocó en un autoclave y, a cierta temperatura, se realizaron reacciones estáticas de diferente duración para obtener LDH.
3. Método de intercambio de iones
El método de intercambio iónico consiste en intercambiar los aniones de la capa intermedia de las LDH existentes con otros aniones huéspedes para obtener un nuevo tipo de compuesto de LDH huésped. El número y tipo de aniones entre las capas se puede ajustar según las propiedades deseadas. El anión huésped, el medio de intercambio, el pH y el tiempo de reacción tienen una gran influencia en el proceso de intercambio iónico.
4. Método de recuperación de tostado
El método de recuperación del tostado se divide en dos pasos. Las LDH se calcinaron primero a alta temperatura, entre 500 y 800 °C, y la capa intermedia de CO32-, NO3- u otras moléculas de aniones orgánicos se pudieron eliminar después del proceso de calcinación. La estructura laminar colapsó para obtener Óxidos Dobles Laminados (LDO). Luego, de acuerdo con el efecto de memoria de LDO, absorbe aniones para reconstituirlos en LDH en solución acuosa. La ventaja del método de recuperación por calcinación es que la hidrotalcita aniónica deseada se puede obtener de manera específica y puede eliminar la competencia con los aniones orgánicos, mejorar la resistencia a los ácidos y aplicarse en un rango de pH más amplio. También se debe considerar que una temperatura de calcinación demasiado alta puede destruir la estructura en capas de la hidrotalcita. Además, se debe prestar atención a la concentración de medios aniónicos durante la recuperación.
La industria del carbonato de calcio es altamente competitiva, centrándose en el desarrollo de productos de alta gama como la modificación es la clave.
China es el mayor productor y consumidor de carbonato de calcio del mundo, con una producción y ventas anuales que representan más del 30% del total mundial. En 2020, el tamaño del mercado alcanzará los 7.000 millones de yuanes. Las áreas de producción se concentran principalmente en las provincias de Guangxi, Sichuan, Guangdong, Anhui, Jiangxi, Hunan, Henan, etc.
Aunque mi país es un gran productor de carbonato de calcio, pero limitado por recursos, tecnología, capital, sitio, control de costos, etc., muchas empresas tienen tecnología de producción atrasada, bajo nivel industrial, alto consumo de recursos, fuerte contaminación ambiental, bajo grado de conservación intensiva de la tierra y la energía, debido a la falta de talentos de alto nivel y la falta de capacidad de innovación independiente de las empresas, todavía no es un país fuerte en la producción de productos de carbonato de calcio.
Las empresas de carbonato de calcio deben cambiar el modo de formación de la cadena industrial, tomar el mercado como centro y cambiar el "modo homeopático de producción, suministro y comercialización" tradicional por "modo trans de comercialización, suministro y producción". Las empresas de producción de productos intermedios en la industria deben introducirse primero en la construcción, y luego la producción de polvo de carbonato de calcio debe planificarse de acuerdo con las necesidades de producción. Las empresas calificadas deben formar una cadena industrial internamente, de modo que los productos producidos estén interrelacionados, eliminando el exceso de capacidad y maximizando las ganancias.
La industria del carbonato de calcio debe centrarse en el desarrollo de alta gama, hacer un buen trabajo en la modificación del producto, enriquecer y mejorar el rendimiento del producto; promover el refinamiento del producto y el desarrollo especializado, centrarse en el control de la forma cristalina y proporcionar una base para el desarrollo posterior; hacer un buen trabajo en productos, equipos de producción y control de procesos. La mejora de la industria y la mejora de la mecanización a la automatización y la inteligencia; Para hacer un buen trabajo en los estándares grupales, los estándares nacionales originales ya no pueden representar el nivel avanzado de la industria, por lo que el desarrollo de estándares grupales conduce a aumentar las variedades de calcio específicas de la industria y mejorar la calidad del producto. La escala industrial de las empresas upstream y downstream continúa expandiéndose, y se forma inicialmente una cadena industrial completa de carbonato de calcio.
Desde la perspectiva de la competencia en el mercado, la competencia en la industria del carbonato de calcio de mi país es cada vez más feroz. Los fabricantes de carbonato de calcio a gran escala tienen altas tasas de producción y ventas, y el suministro de productos es escaso y han ampliado su capacidad de producción. Los pequeños y medianos fabricantes de carbonato de calcio enfrentan dificultades de supervivencia debido al alto consumo de energía, la pequeña escala y la mala estabilidad de la calidad, y existe la necesidad de una mayor integración en la industria. En el futuro, en el proceso de integración de la industria y mayor mejora de la concentración del mercado, los grandes fabricantes de carbonato de calcio lograrán un mejor desarrollo en virtud de sus ventajas en escala, tecnología, marca y calidad.
Efectos del tratamiento ultrafino y calcinante sobre el poder cubriente del caolín
La caolinita en medida de carbón es un mineral no metálico muy importante. El caolín obtenido por trituración, molienda y calcinación tiene una serie de excelentes propiedades y ha sido ampliamente utilizado en muchas industrias, especialmente en la industria de pinturas.
En la actualidad, el precio de los productos de caolín calcinado común es relativamente bajo, pero su aplicación en recubrimientos de alta calidad está limitada debido a su poder cubriente insatisfactorio. Se estudiaron los efectos de los tratamientos ultrafino y de calcinación sobre el poder cubriente del caolín, y los resultados mostraron que:
(1) Con el aumento del tamaño de las partículas, el poder cubriente del caolín calcinado aumenta gradualmente. La razón principal es que cuanto más finas son las partículas de caolín, mayor es el poder de cobertura.
(2) Cuando la temperatura de calcinación es superior a 850 °C, con el aumento de la temperatura de calcinación, las partículas finas se sinterizan para formar partículas más grandes, lo que reduce el poder de cobertura del caolín.
(3) El caolín a medida de carbón es triturado, molido y ultrafino, calcinado a 850 °C, y luego desintegrado y despolimerizado por segunda vez para obtener caolín calcinado con alto poder cubriente, que proporciona practicidad para la aplicación y profunda procesamiento de caolín a medida de carbón. base de referencia.
¿Cómo modificar la superficie del nano-óxido de zinc?
El óxido de nanozinc es un nuevo tipo de material químico inorgánico fino funcional. Debido a su pequeño tamaño de partícula y gran área de superficie específica, tiene propiedades físicas y químicas únicas en aspectos químicos, ópticos, biológicos y eléctricos. Es ampliamente utilizado en aditivos antibacterianos, catalizadores, caucho, tintes, tintas, recubrimientos, vidrio, cerámica piezoeléctrica, optoelectrónica y productos químicos diarios, etc., el desarrollo y la utilización de amplias perspectivas.
Sin embargo, debido a la gran área de superficie específica y la energía de superficie específica del óxido de nanozinc, la polaridad de la superficie es fuerte y es fácil de aglomerar; no es fácil de dispersar uniformemente en medios orgánicos, lo que limita en gran medida su nano-efecto. Por lo tanto, la dispersión y la modificación de la superficie del polvo de nanoóxido de zinc se ha convertido en un método de tratamiento necesario antes de aplicar los nanomateriales en la matriz.
1. Modificación del recubrimiento superficial de nano-óxido de zinc
Este es el principal método de modificación de la superficie de los rellenos o pigmentos inorgánicos en la actualidad. El surfactante se usa para cubrir la superficie de las partículas para dar nuevas propiedades a la superficie de las partículas. Los modificadores de superficie de uso común incluyen agente de acoplamiento de silano, agente de acoplamiento de titanato, ácido esteárico, silicona, etc.
2. Modificación mecanoquímica del óxido de nanozinc
Este es un método de uso de pulverización, fricción y otros métodos para activar la superficie de la partícula con estrés mecánico para cambiar su estructura cristalina superficial y su estructura fisicoquímica. En este método, la red molecular se desplaza, la energía interna aumenta y la superficie del polvo activo reacciona y se adhiere a otras sustancias bajo la acción de una fuerza externa, para lograr el propósito de modificar la superficie.
3. Modificación de la reacción de precipitación con óxido de nanozinc
El método utiliza sustancias orgánicas o inorgánicas para depositar una capa de recubrimiento sobre la superficie de las partículas para cambiar sus propiedades superficiales.
En la actualidad, se han logrado algunos avances en la tecnología de preparación de óxido de nanozinc y se han formado varios fabricantes industrializados en China. Sin embargo, no se ha prestado mucha atención a la tecnología de modificación de superficies y la tecnología de aplicación del óxido de nanozinc, y el desarrollo de su campo de aplicación se ha visto muy restringido. Por lo tanto, es necesario fortalecer la investigación sobre la modificación de la superficie y la aplicación de productos de nanoóxido de zinc, desarrollar productos de alto rendimiento y ampliar los campos de aplicación de los productos para satisfacer la demanda de productos de nanoóxido de zinc en diferentes campos.
El óxido de nanozinc es un nuevo tipo de material químico inorgánico fino funcional. Debido a su pequeño tamaño de partícula y gran área de superficie específica, tiene propiedades físicas y químicas únicas en aspectos químicos, ópticos, biológicos y eléctricos. Es ampliamente utilizado en aditivos antibacterianos, catalizadores, caucho, tintes, tintas, recubrimientos, vidrio, cerámica piezoeléctrica, optoelectrónica y productos químicos diarios, etc., el desarrollo y la utilización de amplias perspectivas.
Sin embargo, debido a la gran área de superficie específica y la energía de superficie específica del óxido de nanozinc, la polaridad de la superficie es fuerte y es fácil de aglomerar; no es fácil de dispersar uniformemente en medios orgánicos, lo que limita en gran medida su nano-efecto. Por lo tanto, la dispersión y la modificación de la superficie del polvo de nanoóxido de zinc se ha convertido en un método de tratamiento necesario antes de aplicar los nanomateriales en la matriz.
1. Modificación del recubrimiento superficial de nano-óxido de zinc
Este es el principal método de modificación de la superficie de los rellenos o pigmentos inorgánicos en la actualidad. El surfactante se usa para cubrir la superficie de las partículas para dar nuevas propiedades a la superficie de las partículas. Los modificadores de superficie de uso común incluyen agente de acoplamiento de silano, agente de acoplamiento de titanato, ácido esteárico, silicona, etc.
2. Modificación mecanoquímica del óxido de nanozinc
Este es un método de uso de pulverización, fricción y otros métodos para activar la superficie de la partícula con estrés mecánico para cambiar su estructura cristalina superficial y su estructura fisicoquímica. En este método, la red molecular se desplaza, la energía interna aumenta y la superficie del polvo activo reacciona y se adhiere a otras sustancias bajo la acción de una fuerza externa, para lograr el propósito de modificar la superficie.
3. Modificación de la reacción de precipitación con óxido de nanozinc
El método utiliza sustancias orgánicas o inorgánicas para depositar una capa de recubrimiento sobre la superficie de las partículas para cambiar sus propiedades superficiales.
En la actualidad, se han logrado algunos avances en la tecnología de preparación de óxido de nanozinc y se han formado varios fabricantes industrializados en China. Sin embargo, no se ha prestado mucha atención a la tecnología de modificación de superficies y la tecnología de aplicación del óxido de nanozinc, y el desarrollo de su campo de aplicación se ha visto muy restringido. Por lo tanto, es necesario fortalecer la investigación sobre la modificación de la superficie y la aplicación de productos de nanoóxido de zinc, desarrollar productos de alto rendimiento y ampliar los campos de aplicación de los productos para satisfacer la demanda de productos de nanoóxido de zinc en diferentes campos.
Aplicación de 7 categorías de materiales nano-polvo en caucho de silicona líquida
El caucho de silicona líquida se compone principalmente de polímeros básicos, rellenos de refuerzo, agentes de reticulación y varios auxiliares en cierta proporción para preparar un caucho base con autonivelación y tixotropía, y luego mezclarlo con aire a temperatura ambiente o en condiciones de calentamiento. Elastómeros formados por contacto con la humedad en o con agentes reticulantes.
Debido a que las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona líquida pura son muy malas, generalmente es necesario reforzarlo y modificarlo para satisfacer las necesidades de las aplicaciones prácticas. Entre ellos, agregar rellenos de refuerzo es, sin duda, el método más conciso y conveniente. Los nanorrellenos comúnmente utilizados son nanosílice, nanocarbonato de calcio, montmorillonita orgánica, nanotubos de carbono y grafeno, nanoóxido de zinc, nanodióxido de titanio, carburo de silicio, óxido de aluminio y nanoalambres de plata.
1. Nano sílice
Los métodos de síntesis de nano-sílice se basan principalmente en el método de fase gaseosa y el método de precipitación. La nanosílice preparada por el método de fase gaseosa tiene pocos grupos hidroxilo superficiales, tamaño de partícula uniforme y buena dispersabilidad. Zhu Zhimin et al. usó sílice pirogénica como relleno de refuerzo y descubrió que después de agregar 10 partes de sílice, las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona líquida mejoraron significativamente, y la dureza Shore A, la resistencia a la tracción y la resistencia al corte podrían alcanzar 40, respectivamente. , 1,6 MPa, 1,4 MPa; no hay cambios significativos en la resistencia al corte después del envejecimiento.
Debido al mayor costo de la sílice pirógena, la sílice precipitada de menor costo es de interés. El contenido de agua de la sílice precipitada es mayor y el número de hidroxilo superficial es mucho mayor que el de la sílice pirogénica, lo que hace que la actividad superficial de la sílice precipitada sea muy alta y es fácil de aglomerar, lo que no favorece la dispersión. en la matriz de caucho. Para solucionar este problema, se suelen utilizar métodos físicos o químicos para modificar su superficie para evitar la aparición de aglomeraciones y mejorar su dispersabilidad.
2. Nanocarbonato de calcio
El carbonato de calcio nano tiene las ventajas de un tamaño de partícula pequeño, un área de superficie específica alta, una actividad de superficie alta, una gran cantidad de relleno y un procesamiento conveniente. El carbonato de calcio nano se usa ampliamente en el caucho de silicona líquida como un relleno de refuerzo común.
3. Montmorillonita orgánica (OMMT)
La montmorillonita (MMT) es un silicato en capas típico y es un relleno de refuerzo relativamente común en la industria del caucho. Para mejorar la compatibilidad de MMT con el caucho de silicona, generalmente se modifica orgánicamente para obtener OMMT. El estudio encontró que OMMT se puede dispersar bien en la matriz de caucho de silicona, lo que mejora en gran medida las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona.
4. Nanotubos de carbono (CNT)
Debido a la gran relación de aspecto, el alto módulo, la tenacidad extremadamente alta y la baja densidad de los CNT, siempre han llamado la atención, por lo que la investigación de los CNT en el campo del refuerzo de caucho de silicona líquida se ha vuelto cada vez más extensa.
5. Grafeno
El grafeno es un tipo de nanomaterial bidimensional con disposición reticular hexagonal formada por hibridación de átomos de carbono sp2. Posee excelentes propiedades eléctricas, térmicas y físico-mecánicas, rendimiento estable, fuentes amplias y preparación sencilla. , es un relleno funcional muy ideal.
6. Nanoóxido de zinc
ZnO es un activador de vulcanización de uso común en la industria del caucho y también se puede usar como relleno para mejorar las propiedades físicas y mecánicas y la conductividad térmica de los materiales.
En teoría, reducir el tamaño de partícula de ZnO y aumentar el área de superficie específica es beneficioso para mejorar la reactividad, por lo que el nano-ZnO se puede usar como un relleno de refuerzo funcional para el caucho de silicona líquida. Además, ZnO también es un buen agente de protección UV con propiedades antienvejecimiento. El ZnO modificado también puede impartir nuevas propiedades al caucho de silicona, como las propiedades de autolimpieza.
7. Dióxido de titanio nano
El dióxido de nanotitanio tiene las características de menos defectos en la superficie, más átomos desapareados y una gran área de superficie específica. Cuando se utiliza para fortalecer el caucho, es propenso a la unión física o química y aumenta los sitios de reticulación, lo que es beneficioso para mejorar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales de caucho. Después de ser sometido a una fuerza externa en el campo de tensión, el dióxido de nano-titanio produce una deformación de microdominio en la matriz para absorber energía, y el material de caucho exhibe una buena resistencia a la radiación.
Otros rellenos de refuerzo funcionales Además de los rellenos nanorreforzados funcionales mencionados anteriormente, existen muchos otros tipos de rellenos de refuerzo, como carburo de silicio, alúmina, alambres de nanoplata, etc. Estos rellenos de refuerzo no solo pueden mejorar de manera efectiva la Propiedades del caucho de silicona líquida. Las propiedades mecánicas también pueden impartir algunas propiedades especiales.
Preparación de carbonato de calcio esférico por reacción de hipergravedad, cristalización y carbonización.
Las formas comunes de carbonato de calcio incluyen principalmente forma irregular, forma de huso, forma esférica, forma de escamas y forma de cubo, etc. Las diferentes formas de carbonato de calcio tienen diferentes campos de aplicación y funciones. , solubilidad y gran área de superficie específica, etc., tienen importantes aplicaciones en los campos de la fabricación de plásticos, caucho, alimentos y papel.
En la actualidad, los principales métodos de preparación de carbonato de calcio esférico son el método de metátesis y el método de carbonización. Aunque el método de metátesis puede producir carbonato de calcio esférico con morfología regular y buena dispersión, las materias primas de este método son caras y se introducirá una gran cantidad de iones de impurezas, lo que no es adecuado para la producción industrial. El método de carbonización es el método más utilizado en la industria. El método de carbonización tradicional se divide principalmente en el método de carbonización intermitente y el método de carbonización por pulverización continua. Aunque el método de carbonización tiene un bajo costo y se puede producir a gran escala, el método de carbonización tradicional para preparar carbonato de calcio esférico tiene problemas tales como una distribución irregular del tamaño de las partículas y una baja eficiencia de producción.
El método de cristalización por reacción de hipergravedad es un nuevo método para preparar nanomateriales, y su esencia es generar una gran fuerza centrífuga a través de la rotación de alta velocidad, simulando el entorno del campo de hipergravedad. El rotor de empaque giratorio de alta velocidad en el reactor de hipergravedad convierte el líquido en filamentos, gotitas o películas líquidas, y el área superficial específica del líquido aumenta considerablemente. 1 a 3 órdenes de magnitud, los procesos de micromezclado y transferencia de masa se mejoran considerablemente, por lo que el tiempo de reacción es más corto que el método de carbonización tradicional, y el producto tiene las ventajas de tamaño de partícula pequeño, distribución de tamaño de partícula estrecha, alta pureza del producto , y morfología más regular. . Los reactores de hipergravedad se utilizan ampliamente en la preparación de nanomateriales debido a sus buenos efectos de micromezclado y transferencia de masa.
El carbonato de calcio esférico se cultiva a partir de vaterita en la mayoría de los casos, pero la vaterita, como forma de cristal termodinámicamente inestable, es difícil de existir de manera estable en un ambiente húmedo y una solución acuosa, y requiere algunos métodos especiales para obtenerla de manera estable. La investigación muestra que la introducción de NH4+ durante la reacción de carbonización no solo puede inhibir la formación de calcita durante el proceso de cristalización y facilitar la transformación de la forma cristalina de carbonato de calcio en vaterita, sino que también la atmósfera de NH4+ puede hacer que la vaterita generada existen de manera estable en la solución.
A diferencia del NH4+, los aminoácidos ácidos se disociarán en solución y se combinarán con Ca2+ para formar una plantilla de cristal semilla. Bajo la influencia de la plantilla de cristal semilla, el carbonato de calcio resultante también aparecerá en fase de cristal metaestable y el aminoácido adecuado. La introducción generará funciones específicas y modificará la morfología durante la cristalización del carbonato de calcio.
Utilizando ácido glutámico y cloruro de amonio de bajo costo como aditivos, se estudió la preparación controlable de carbonato de calcio esférico en un campo de hipergravedad, y se investigaron los efectos de los dos aditivos en la síntesis de carbonato de calcio. Los resultados mostraron que:
(1) Utilizando el método de cristalización y carbonización de la reacción de hipergravedad, el tamaño de partícula se puede obtener en las condiciones óptimas en las que se agregan ácido L-glutámico y cloruro de amonio al 4 % y al 20 % de hidróxido de calcio, respectivamente, y el factor de hipergravedad es 161,0. Carbonato de calcio de vaterita pura con alta esfericidad de aproximadamente 500 nm.
(2) Antes de que comience la reacción, el ácido L-glutámico y los iones de calcio en la solución forman una plantilla que afecta la nucleación y el crecimiento del carbonato de calcio, y el abundante NH4+ en la solución durante la reacción proporciona un buen ambiente para la formación de vaterita, el corte de alta velocidad del líquido por el reactor de hipergravedad evita la posibilidad de un recubrimiento excesivo de materias primas de hidróxido de calcio y realiza la preparación controlable de carbonato de calcio esférico.
Efecto del talco ultrafino sobre las propiedades del papel estucado ligero
El talco es un hidrato de silicato de magnesio con una estructura en capas, con buena estabilidad química, fuerte resistencia a ácidos y álcalis, alta blancura, tamaño de partícula fino, buena dispersabilidad, absorción de aceite estable, fuerte poder de cobertura y propiedades eléctricas. Propiedades tales como propiedades aislantes y resistencia al calor. El talco es rico en recursos y de bajo precio. Es uno de los productos de polvo ultrafino más utilizados en el mundo en la actualidad. Es un pigmento blanco prometedor y se usa ampliamente en cerámica, revestimientos, papel, textiles, caucho y plásticos.
Con la profundización de la investigación sobre el talco en polvo, la aplicación del talco en polvo en la industria papelera es cada vez más extensa. Adsorbente de resina para lodo cuando se presenta un problema de resina en el proceso de producción de papel y cartón cultural, y como pigmento para revestimiento para reemplazar parte del caolín o el carbonato de calcio, se utiliza para mejorar el rendimiento del papel revestido ligero y el papel revestido especial, y es adecuado para la impresión. rendimiento y facilidad de operación relacionada. El índice de refracción del talco es comparable al del caolín y tiene una forma de cristal escamoso, una alta relación de aspecto y baja absorción de aceite. Tiene baja dureza y alta blancura. Como pigmento blanco para revestimiento de papel, no solo puede reemplazar al caolín, sino que también tiene algunas propiedades mejores que la arcilla china, especialmente adecuado para revestimientos de papel revestido de peso ligero para impresión rotativa.
Como un tipo de papel con una capa y peso de capa bajo, el papel recubierto de peso ligero presenta requisitos más altos para la ocultación de pigmentos. El caolín ampliamente utilizado con alto poder cubriente en las formulaciones de revestimiento existentes. El caolín en escamas se importa principalmente de Brasil y el precio es relativamente alto. Si se utiliza un polvo de talco más rentable con la misma capacidad de cobertura y sin necesidad de importar para reemplazar el caolín en escamas, el costo de producción se puede reducir continuamente con la premisa de garantizar la calidad del producto y se puede ahorrar el costo. desempeñar un papel positivo.
Se probaron los efectos del talco superfino en sustitución del caolín sobre las propiedades de los revestimientos de papel estucado ligero y las propiedades del papel. el resultado muestra:
(1) El caolín brasileño es una lámina delgada de arcilla, y su diámetro y espesor son relativamente grandes. La arcilla china en láminas delgadas es beneficiosa para mejorar la cobertura del revestimiento del papel con revestimiento ligero, especialmente el papel con revestimiento ligero con bajo peso de revestimiento (menos de 8 g/m2). El caolín americano suele ser más fino en tamaño de partícula y más pequeño en diámetro y espesor. El alto contenido de sólidos de GCC de la porcelana Yingge favorece la preparación de recubrimientos con alto contenido de sólidos y baja viscosidad, y el brillo de los pigmentos es relativamente alto. Tanto el talco superfino como el caolín brasileño son pigmentos estructurales en escamas. Las partículas de hojuelas brindan al papel base una mejor cobertura, lo que puede hacer que el papel terminado tenga mejores propiedades de impresión, como una aceptación de tinta uniforme y una alta retención de tinta. La combinación de partículas de diferentes formas puede obtener un revestimiento suelto, lo que es beneficioso para mejorar la absorción de tinta del revestimiento.
(2) Después de que el polvo de talco superfino reemplace al caolín en la formulación del revestimiento, con el aumento de la cantidad de polvo de talco superfino, la viscosidad de bajo cizallamiento del revestimiento tiende a aumentar, pero el aumento es limitado; la retención de agua del recubrimiento disminuye ligeramente; La viscosidad de cizallamiento mostró una tendencia decreciente, lo que indica que el uso de talco en lugar de caolín tendrá un impacto favorable en el rendimiento del recubrimiento, lo que puede aumentar aún más el contenido de sólidos del recubrimiento y obtener un mejor efecto de recubrimiento.
(3) Después de reemplazar el caolín en la fórmula con talco ultrafino, con el aumento de la cantidad de talco ultrafino, la blancura, suavidad, opacidad, brillo, rugosidad de la superficie, brillo de impresión, etc. del papel estucado liviano Los indicadores de calidad y rendimiento se mantuvieron en un nivel similar, y la resistencia de la superficie de impresión mejoró significativamente.
Aplicación de calcio pesado compuesto de nano-calcio en la preparación de caucho de silicona
Hay muchos tipos de rellenos para selladores de silicona, como dióxido de silicio, carbonato de nano-calcio, polvo de wollastonita, carbonato de calcio pesado, etc., de los cuales la mayor cantidad es carbonato de nano-calcio. En el mercado doméstico de selladores, la proporción de adición de nanocarbonato de calcio en caucho de silicona supera el 60% y la cantidad utilizada es muy considerable.
Más del 70% del llamado carbonato de calcio nano se agrega con diferentes proporciones de carbonato de calcio pesado, pero en realidad es calcio compuesto micro-nano. Algunas tecnologías de síntesis de nanocarbonato de calcio son atrasadas, lo que da como resultado una forma de cristal desordenada (es difícil ver cubos regulares en los cristales, en su mayoría pequeños husos y mezclas en forma de cadena), rendimiento de procesamiento deficiente y alto valor de absorción de aceite. Agregar carbonato de calcio pesado es Para mejorar su rendimiento de procesamiento, reduzca su valor de absorción de aceite.
En la actualidad, solo unos pocos fabricantes pueden sintetizar productos regulares de carbonato de nano-calcio cúbico, y otros productos de nano-carbonato de calcio irregulares tienen poca tixotropía, baja resistencia a la tracción, baja elongación y mala recuperación elástica. , el único beneficio es el bajo precio.
Estos compuestos de calcio micro-nano parecen ser baratos, pero hay muchos peligros ocultos:
1) malas propiedades mecánicas;
2) El nanocarbonato de calcio original tiene una forma de cristal deficiente, una alta porosidad superficial y un alto contenido de agua, lo que conducirá a una estabilidad de almacenamiento deficiente o incluso al espesamiento del pegamento a base de alcohol;
3) El carbonato de calcio pesado es originalmente un producto muy estable y se mezcla con nanocarbonato de calcio a través del tratamiento superficial y el posterior proceso de secado, lo que aumenta su inestabilidad;
4) El carbonato de calcio nano se mezcla con carbonato de calcio pesado, lo que aumenta el costo de mezcla, el costo de secado y el costo de transporte del carbonato de calcio pesado. Parece ser barato, pero en realidad es más caro.
En comparación con el calcio compuesto micro-nano aparentemente barato, los fabricantes de caucho de silicona utilizan carbonato de calcio nano puro y carbonato de calcio pesado en sus respectivas líneas de producción, y los productos de caucho de silicona producidos tienen un rendimiento más estable y un costo más bajo.
Seleccione productos de carbonato de calcio nano puro con diferentes tamaños de partículas (15nm, 30nm, 40nm, 50nm, 60nm, 70nm) y carbonato de calcio pesado inactivo de malla 1500 en diferentes proporciones para preparar selladores de silicona. Al comparar la viscosidad de los materiales base, la consistencia, la tasa de extrusión y la densidad, la viscosidad, la consistencia, la tasa de extrusión, el tiempo de secado de la superficie, la resistencia a la tracción, el alargamiento de la resistencia máxima, la tasa de recuperación elástica y otros indicadores de los productos selladores. Los resultados muestran que:
(1) Se puede combinar carbonato de calcio más pesado con carbonato de nano-calcio puro con un tamaño de partícula más fino, y la densidad y varias propiedades del sellador obtenido cumplen con los requisitos estándar, y el costo es menor.
(2) Ya sea que se trate del proceso de producción de agregar directamente calcio compuesto micro-nano, o el proceso de producción de agregar carbonato de calcio nano puro al carbonato de calcio pesado compuesto, es especialmente crítico seleccionar nano de alta calidad (morfología de cristal regular). -carbonato de calcio como material de refuerzo. , que es el factor principal que determina las propiedades mecánicas del producto de caucho de silicona final.
(3) En comparación con el uso de calcio compuesto micro-nano, el uso de carbonato de calcio nano puro de alta calidad compuesto con carbonato de calcio pesado para producir caucho de silicona no solo reduce el costo de producción del caucho de silicona, sino que también ayuda a mejorar su propiedades mecánicas; En términos de gestión y control de calidad, también es propicio para mantener la estabilidad a largo plazo del rendimiento del producto.
Influencia del silicato de calcio, talco, relleno de compuesto de calcio ligero en las propiedades del papel base para papel tapiz
Como importante material de decoración de interiores, cada vez más consumidores prefieren el papel pintado. En términos generales, el papel tapiz a base de papel requiere un buen volumen y permeabilidad al aire, y puede liberar la humedad de la pared sin causar que el papel tapiz se enmohezca.
En comparación con un solo tipo de relleno, el relleno compuesto de atapulgita y carbonato de calcio puede mejorar significativamente las propiedades de resistencia del papel. Una de las principales razones.
Diferentes tipos de cargas minerales pueden complementarse entre sí y cooperar entre sí a través de compuestos y rellenos, para optimizar el rendimiento del papel relleno.
(1) La adición de silicato de calcio liviano al relleno compuesto puede aumentar significativamente el volumen del papel base. Con una cantidad de relleno del 30 %, cuando el silicato de calcio: carbonato de calcio ligero = 1:2, la mayor parte del papel relleno aumentará. El espesor es un 15,2 % mayor que el del polvo de talco: carbonato de calcio ligero = 1:2 compuesto de relleno y papel, y tiene poco efecto sobre la tasa de retención del relleno, la blancura del papel y el índice de tracción.
(2) Con el aumento de la cantidad de relleno, en comparación con el talco: silicato de calcio: carbonato de calcio ligero = tipo compuesto 1:1:1, silicato de calcio: carbonato de calcio ligero = tipo compuesto 1:2 El aumento del volumen de la hoja de prueba es más obvio, y la blancura y la opacidad del papel son mejores bajo el contenido de ceniza similar del papel terminado. Esto se debe principalmente a que las propiedades de blancura y dispersión de la luz del calcio liviano son mejores, por lo que aumentar la proporción de calcio liviano en el relleno compuesto es beneficioso para mejorar la blancura y la opacidad del papel terminado.
¿Qué efecto tienen los elementos de impureza en la calidad de los productos de cuarzo de alta pureza?
Los principales elementos de impureza en el cuarzo son Al, Fe, Ca, Mg, Li, Na, K, Ti, B, H. Los elementos de impureza tienen una gran influencia en la calidad de los productos de cuarzo de alta pureza, como los metales alcalinos, transición metales, Al y P, etc. El contenido de elementos es un indicador clave de las materias primas de cuarzo de alta pureza. Los requisitos de contenido de elementos de impurezas varían según el uso del vidrio de cuarzo preparado, pero la tendencia general es que cuanto menor sea, mejor.
(1) Elementos de metales alcalinos Li, K, Na
Reduce la temperatura de servicio y la resistencia mecánica del vidrio de cuarzo, y cataliza la cristalización del vidrio de cuarzo a alta temperatura, lo que resulta en la desvitrificación y la deformación a alta temperatura del vidrio de cuarzo. Reducir el contenido de elementos de metales alcalinos es beneficioso para aumentar el punto de reblandecimiento del crisol de cuarzo de alta pureza, mejorar la resistencia a la deformación del crisol de cuarzo y mejorar el rendimiento de los monocristales.
La arena estándar de IOTA requiere que la suma de los elementos de metal alcalino sea 2,4 × 10-6, y el cuarzo de alta pureza requerido para los tubos de proceso, el procesamiento de obleas de silicio, los bloques de cuarzo y los crisoles semiconductores para silicio monocristalino requiere la suma de <1,4 × 10-6, el crisol tipo CZ requiere una suma <0,5 × 10-6, y la arena de cuarzo de ultra alta pureza para obleas de silicio de 12 pulgadas o más grandes requiere una suma <0,08 × 10-6.
(2) Elementos de metal de transición Cr, Cu, Fe
El vidrio de cuarzo produce manchas de color o provoca una decoloración a alta temperatura del vidrio de cuarzo, lo que afecta la transmisión de luz y reduce la confiabilidad y estabilidad del instrumento. En la aplicación de fibras ópticas, causará irregularidades microscópicas, aumentará la pérdida de fibra e incluso provocará una distorsión de la señal. En aplicaciones de semiconductores, cantidades diminutas de elementos de metales de transición en el producto pueden promover el crecimiento de cristales.
(3) Al y P
Entrar en la red de cuarzo producirá fuertes enlaces químicos, lo que afectará la conductividad de los productos de cuarzo y, al mismo tiempo, mejorará el efecto de cristalización del vidrio de cuarzo y reducirá la vida útil. Una pequeña cantidad de Al no afectará la calidad de los productos de cuarzo de alta pureza. La arena estándar de IOTA requiere un contenido de elemento Al (12~18) × 10-6, pero una pequeña cantidad de Al en la fibra óptica reducirá la transmisión de luz del vidrio de cuarzo. La existencia del elemento P afectará seriamente la extracción del silicio monocristalino, por lo que el crisol de cuarzo de alta pureza tiene altos requisitos de P, y se requiere que el contenido del elemento P sea inferior a 0,04 × 10-6.