5 tipos de modificadores de superfície comumente usados para argila de caulim
Após a modificação da superfície, o pó de caulim pode ser hidrofóbico, reduzir a energia superficial, melhorar sua dispersão e compatibilidade com materiais de base polimérica, de modo a melhorar o desempenho abrangente de materiais compósitos de base polimérica, como plásticos e borracha.
Atualmente, o principal método de modificação do caulim é a modificação química da superfície. Os modificadores de superfície comumente usados incluem principalmente agentes de acoplamento de silano, silício orgânico (óleo) ou resina de silicone, surfactantes e ácidos orgânicos.
1. Modificadores de superfície comumente usados para argila de caulim
(1) Agente de acoplamento de silano
O agente de acoplamento de silano é o modificador de superfície mais comumente usado e eficaz para cargas de caulim. Como R do agente de acoplamento de silano é um grupo organofílico, o caulim calcinado pode ser compatível com matrizes orgânicas como borracha e plástico após modificação da superfície. . Quando o caulim modificado é usado como carga na borracha, o grupo R reagirá com as macromoléculas da borracha durante o processo de vulcanização, de modo que as moléculas de caulim sejam completamente dispersas e integradas nas moléculas da matriz da borracha.
O processo de tratamento utilizando agente de acoplamento de silano é relativamente simples. Geralmente, o pó de caulim e o agente de acoplamento de silano preparado são adicionados à máquina de modificação para tratamento de revestimento de superfície. O processo pode ser realizado de forma contínua ou em lotes.
Os fatores que afetam o efeito final do tratamento são principalmente o tamanho da partícula, a área superficial específica e as características da superfície (grupos funcionais de superfície e atividade) do pó de caulim, o tipo, dosagem e uso do agente de acoplamento de silano, o desempenho do equipamento de modificação e o tempo e temperatura do tratamento de modificação de superfície. espere.
(2) Óleo de silicone
Além dos agentes de acoplamento de silano, o caulim usado como enchimento para fios e cabos (como o cloreto de polivinila) é frequentemente modificado na superfície com 1% a 3% de óleo de silicone. O processo de modificação e o equipamento são semelhantes aos que utilizam agentes de acoplamento de silano.
O pó de caulim calcinado tratado com óleo de silicone é usado como enchimento de fios e cabos. Pode não apenas melhorar as propriedades mecânicas e físicas do cabo, mas também melhorar ou aprimorar o isolamento elétrico e as propriedades hidrofóbicas do cabo, e as propriedades de isolamento elétrico em ambientes úmidos e frios. Melhoria significativa.
(3) Ácidos orgânicos insaturados
Ácidos orgânicos insaturados, como ácido oxálico, ácido sebácico, ácido dicarboxílico, etc., também podem ser usados para modificar a superfície do pó de caulim aminado. Este caulim modificado pode ser usado como enchimento para nylon 66, etc.
(4) Surfactante catiônico
Por exemplo, a octadecilamina também pode ser usada para modificação da superfície do pó de caulim. Seus grupos polares interagem com a superfície das partículas de caulim por meio de adsorção química e física. A hidrofobicidade superficial do caulim modificado por aminas orgânicas é aumentada.
(5) Modificador de superfície inorgânico
Dióxido de titânio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, etc. também podem ser usados para modificação da superfície do caulim calcinado. O método de modificação é uma reação de precipitação superficial em solução aquosa. Depois que o produto modificado é lavado, filtrado e seco, obtém-se caulim calcinado com revestimento de dióxido de titânio na superfície.
2. Princípios de seleção de modificadores de superfície de caulim
O tipo, dosagem e método de uso dos modificadores de superfície afetam diretamente o efeito da modificação da superfície. Diferentes usos requerem diferentes tipos e fórmulas de modificadores de superfície.
Se considerarmos isso apenas da perspectiva da interação entre as moléculas modificadoras de superfície e a superfície do pó inorgânico, é claro que quanto mais forte for a interação entre os dois, melhor. No entanto, na operação real, o custo e o custo do produto modificado também devem ser considerados de forma abrangente. Finalidade da aplicação e outros fatores.
Por exemplo, quando o caulim calcinado é modificado e usado como enchimento para borracha e plásticos de isolamento de cabos, as propriedades dielétricas e a resistividade volumétrica do modificador de superfície precisam ser consideradas;
Se o caulim modificado for usado como carga de reforço para borracha, ao selecionar um modificador, não apenas a força de ligação entre o modificador e o caulim deve ser considerada, mas também a força de ligação entre as moléculas modificadoras e as macromoléculas de borracha. , somente quando ambos são otimizados o modificador de superfície pode ter o melhor efeito de modificação.
Para fins de aplicação específicos, às vezes é necessário usar dois agentes de acoplamento para modificação mista. Utilizar seu efeito sinérgico para modificação alcançará bons resultados inesperados. Porém, deve-se atentar para o método de utilização e ordem de adição dos dois modificadores. .