5 типов часто используемых модификаторов поверхности каолиновой глины
После модификации поверхности каолиновый порошок может быть гидрофобным, уменьшать поверхностную энергию, улучшать его дисперсию и совместимость с материалами на полимерной основе, чтобы улучшить комплексные характеристики композитных материалов на полимерной основе, таких как пластмассы и резина.
В настоящее время основным методом модификации каолина является химическая модификация поверхности. Обычно используемые модификаторы поверхности в основном включают силановый связующий агент, органический кремний (масло) или силиконовую смолу, поверхностно-активные вещества и органические кислоты.
1. Обычно используемые модификаторы поверхности каолиновой глины.
(1) Силановый связующий агент
Силановый связующий агент является наиболее часто используемым и эффективным модификатором поверхности каолиновых наполнителей. Поскольку R силанового связующего агента представляет собой органофильную группу, прокаленный каолин может быть совместим с органическими матрицами, такими как резина и пластмассы, после модификации поверхности. . Когда модифицированный каолин используется в качестве наполнителя каучука, группа R вступает в реакцию с макромолекулами каучука во время процесса вулканизации, так что молекулы каолина полностью диспергируются и интегрируются в молекулы каучуковой матрицы.
Процесс обработки силановым связующим агентом относительно прост. Обычно порошок каолина и подготовленный силановый связующий агент добавляются в машину для модификации для обработки поверхностного покрытия. Процесс можно проводить непрерывно или периодически.
Факторами, которые влияют на окончательный эффект обработки, являются, главным образом, размер частиц, удельная площадь поверхности и характеристики поверхности (поверхностные функциональные группы и активность) каолинового порошка, тип, дозировка и использование силанового связующего агента, производительность оборудования для модификации и время. и температура обработки для модификации поверхности. ждать.
(2) Силиконовое масло
Помимо силанового связующего агента, каолин, используемый в качестве наполнителей для проводов и кабелей (например, поливинилхлорид), часто модифицируется поверхностью с помощью 1–3% силиконового масла. Процесс модификации и оборудование аналогичны процессам модификации с использованием силанового связующего агента.
Обожженный силиконовым маслом порошок кальцинированного каолина используется в качестве наполнителя проводов и кабелей. Он может не только улучшить механические и физические свойства кабеля, но также улучшить или улучшить электроизоляционные и гидрофобные свойства кабеля, а также электроизоляционные свойства во влажной и холодной среде. Значительное улучшение.
(3) Ненасыщенные органические кислоты
Ненасыщенные органические кислоты, такие как щавелевая кислота, себациновая кислота, дикарбоновая кислота и т. д., также могут быть использованы для модификации поверхности аминированного каолинового порошка. Этот модифицированный каолин можно использовать в качестве наполнителя для нейлона 66 и т. д.
(4) Катионное поверхностно-активное вещество
Например, октадециламин также можно использовать для модификации поверхности порошка каолина. Его полярные группы взаимодействуют с поверхностью частиц каолина посредством химической и физической адсорбции. Повышается гидрофобность поверхности каолина, модифицированного органическими аминами.
(5) Неорганический модификатор поверхности
Диоксид титана, карбонат кальция, сульфат кальция и т. д. также можно использовать для модификации поверхности обожженного каолина. Метод модификации представляет собой реакцию поверхностного осаждения в водном растворе. После промывки, фильтрации и сушки модифицированного продукта получают прокаленный каолин с покрытием из диоксида титана на поверхности.
2. Принципы выбора каолиновых модификаторов поверхности.
Тип, дозировка и способ применения модификаторов поверхности напрямую влияют на эффект модификации поверхности. Для разных целей требуются разные типы и формулы модификаторов поверхности.
Если рассматривать это только с точки зрения взаимодействия между молекулами поверхностного модификатора и поверхностью неорганического порошка, то, конечно, чем сильнее взаимодействие между ними, тем лучше. Однако в реальной эксплуатации стоимость и стоимость модифицированного изделия также необходимо учитывать комплексно. Цель применения и другие факторы.
Например, когда кальцинированный каолин модифицируется и используется в качестве наполнителя для изоляционной резины и пластика кабеля, необходимо учитывать диэлектрические свойства и объемное сопротивление поверхностного модификатора;
Если модифицированный каолин используется в качестве армирующего наполнителя каучука, при выборе модификатора необходимо учитывать не только прочность связи между модификатором и каолином, но и прочность связи между молекулами модификатора и макромолекулами каучука. , только когда они оба оптимизированы, модификатор поверхности может иметь лучший эффект модификации.
Для конкретных целей иногда необходимо использовать два связующих агента для смешанной модификации. Использование их синергетического эффекта для модификации позволит достичь неожиданно хороших результатов. Однако следует обратить внимание на способ использования и порядок добавления двух модификаторов. .