Cinco tipos comuns de métodos de modificação para argila de caulim
No processo de aplicação do caulim, a modificação é um importante método de processamento profundo. Baseia-se nos grupos ativos do caulim (incluindo grupos alcoólicos de alumínio, grupos funcionais silanol, etc.) e altera as características do processo do caulim por meio de métodos mecânicos, físicos e químicos. , para atender aos seus requisitos de aplicação na produção em diversos campos e indústrias.
1. Modificação térmica
A modificação térmica remove principalmente parte ou todo o -OH da superfície do caulim por meio de calcinação em alta temperatura, alterando assim as propriedades da superfície do caulim e fazendo com que ele tenha maior brancura, melhor isolamento e estabilidade térmica. Aplicá-lo como enchimento em revestimentos, borracha, plásticos e tintas pode melhorar o desempenho dos produtos correspondentes.
2. Modificação ácido-base
A modificação ácida significa que durante o processo de calcinação do caulim, o ambiente químico do Al no processo de mudança de fase é diferente, fazendo com que o Al nele contido tenha reatividade ácida. A modificação do álcali significa que durante o processo de calcinação do caulim, o ambiente químico do Si é diferente durante o processo de mudança de fase. O SiO2 no caulim é calcinado em alta temperatura para ativá-lo, de modo que o silício ativado no caulim reage com substâncias alcalinas para atingir o objetivo de modificação.
Após a modificação ácido-base, o tamanho dos poros do caulim aumenta, a distribuição dos poros é mais concentrada e a área superficial específica aumenta bastante. O uso de caulim modificado com ácido-base como enchimento pode melhorar o desempenho de estanqueidade ao ar de materiais compósitos.
3. Modificação de superfície
A modificação da superfície refere-se ao processo de revestimento de algumas substâncias orgânicas ou inorgânicas na superfície das partículas de caulim por meio de adsorção física ou química, modificando assim o caulim. Atualmente é o método de modificação mais importante do caulim. Os modificadores de superfície comumente usados incluem principalmente agentes de acoplamento de silano, silicone (óleo) ou resina de silicone, surfactantes e ácidos orgânicos.
O agente de acoplamento de silano é o modificador de superfície mais comumente usado e eficaz para cargas de caulim. O processo de tratamento 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.
Após a modificação da superfície, o caulim apresenta boa hidrofobicidade e lipofilicidade, melhor dispersão na matriz polimérica, tem menor probabilidade de aglomerar e tem melhor compatibilidade com o polímero. O caulim com revestimento superficial é usado como enchimento para encher plásticos, borracha e outros polímeros, a fim de melhorar as propriedades mecânicas e as propriedades de barreira a gases de plásticos e compósitos de borracha.
4. Modificação de intercalação
Devido à sua estrutura especial, o caulim tem ligações de hidrogênio entre as camadas e fortes ligações covalentes dentro das camadas, e os dois lados das camadas são, respectivamente, a camada atômica do tetraedro de silício-oxigênio e a camada hidroxila do octaedro de alumínio-oxigênio, portanto, há apenas um poucos altamente polares. Somente substâncias de pequeno peso molecular podem ser inseridas nas camadas de caulim, como DMSO, formamida (FA), acetato de potássio, hidrazina, etc. Outras macromoléculas orgânicas requerem duas ou mais intercalações para entrar nas camadas de caulim. Além do mais, este último precisa ser inserido na camada de caulim por deslocamento ou arrastamento do precursor.
A tecnologia de modificação de intercalação é uma tecnologia de modificação de superfície de caulim amplamente utilizada na preparação de caulim em nanoescala. Após a intercalação, a distância entre as camadas de caulim aumenta. Após intercalação e descascamento, o tamanho das partículas de caulim é menor e a área superficial específica é maior. O uso de caulim que é primeiro intercalado e depois removido como enchimento para melhorar a estanqueidade ao ar de materiais compósitos é atualmente um método importante para melhorar a estanqueidade ao ar de materiais compósitos.
5. Modificação mecanoquímica
O método de modificação mecanoquímica utiliza essencialmente energia mecânica para ativar partículas e modificadores de superfície para atingir o objetivo de converter energia mecânica em energia química. Isto pode ser conseguido através de forte agitação mecânica, impacto, moagem, etc., ou com a ajuda de força mecânica externa. A superfície das partículas de pó é revestida com uma camada de partículas de pó mais finas ou funcionais. O método de modificação química mecânica utiliza diferentes máquinas e processos de modificação, portanto os efeitos de modificação do pó também são diferentes.