สารปรับสภาพพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไป 5 ประเภทสำหรับดินขาว
หลังจากการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ผงดินขาวสามารถไม่ชอบน้ำ ลดพลังงานพื้นผิว ปรับปรุงการกระจายตัวและความเข้ากันได้กับวัสดุฐานโพลีเมอร์ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของวัสดุคอมโพสิตฐานโพลีเมอร์ เช่น พลาสติกและยาง
ปัจจุบันวิธีการดัดแปลงดินขาวหลักคือการดัดแปลงทางเคมีบนพื้นผิว สารปรับสภาพพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารเชื่อมต่อไซเลน ซิลิกอนอินทรีย์ (น้ำมัน) หรือเรซินซิลิโคน สารลดแรงตึงผิวและกรดอินทรีย์
1. สารปรับสภาพพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปสำหรับดินขาว
(1) ตัวแทนเชื่อมต่อไซเลน
สารเชื่อมต่อไซเลนเป็นตัวปรับพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไปและมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับสารตัวเติมดินขาว เนื่องจาก R ของสารเชื่อมต่อไซเลนเป็นกลุ่มออร์กาโนฟิลิก ดินขาวที่เผาแล้วจึงสามารถเข้ากันได้กับเมทริกซ์อินทรีย์ เช่น ยางและพลาสติก หลังจากการปรับเปลี่ยนพื้นผิว – เมื่อใช้ดินขาวดัดแปลงเป็นสารตัวเติมในยาง กลุ่ม R จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลขนาดใหญ่ของยางในระหว่างกระบวนการวัลคาไนเซชัน เพื่อให้โมเลกุลดินขาวกระจายตัวอย่างสมบูรณ์และรวมเข้ากับโมเลกุลเมทริกซ์ของยาง
กระบวนการบำบัดโดยใช้สารเชื่อมต่อไซเลนนั้นค่อนข้างง่าย โดยทั่วไปแล้ว ผงดินขาวและสารเชื่อมต่อไซเลนที่เตรียมไว้จะถูกเติมเข้าไปในเครื่องดัดแปลงสำหรับการเคลือบพื้นผิว กระบวนการนี้สามารถดำเนินการอย่างต่อเนื่องหรือเป็นชุดได้
ปัจจัยที่ส่งผลต่อผลการรักษาขั้นสุดท้ายส่วนใหญ่เป็นขนาดอนุภาค พื้นที่ผิวจำเพาะ และลักษณะพื้นผิว (กลุ่มฟังก์ชันและกิจกรรมของพื้นผิว) ของผงดินขาว ชนิด ปริมาณ และการใช้สารเชื่อมต่อไซเลน ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดัดแปลง และเวลา และอุณหภูมิของการปรับสภาพพื้นผิว รอ.
(2) น้ำมันซิลิโคน
นอกจากสารเชื่อมต่อไซเลนแล้ว ดินขาวที่ใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับสายไฟและสายเคเบิล (เช่น โพลีไวนิลคลอไรด์) มักถูกดัดแปลงพื้นผิวด้วยน้ำมันซิลิโคน 1%-3% กระบวนการดัดแปลงและอุปกรณ์คล้ายคลึงกับการใช้สารเชื่อมต่อไซเลน
ผงดินขาวเผาที่ผ่านการบำบัดด้วยน้ำมันซิลิโคนจะใช้เป็นตัวเติมสำหรับสายไฟและสายเคเบิล ไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพของสายเคเบิลเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงหรือปรับปรุงฉนวนไฟฟ้าและคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำของสายเคเบิล และคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและเย็นอีกด้วย การปรับปรุงที่สำคัญ
(3) กรดอินทรีย์ไม่อิ่มตัว
กรดอินทรีย์ไม่อิ่มตัว เช่น กรดออกซาลิก กรดเซบาซิก กรดไดคาร์บอกซิลิก ฯลฯ ยังสามารถใช้เพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงอะมิเนตคาโอลินได้ ดินขาวดัดแปลงนี้สามารถใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับไนลอน 66 เป็นต้น
(4) สารลดแรงตึงผิวประจุบวก
ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ออคตาเดซิลามีนเพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงดินขาวได้ กลุ่มขั้วของมันทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของอนุภาคดินขาวผ่านการดูดซับทางเคมีและการดูดซับทางกายภาพ การไฮโดรโฟบิซิตี้ของดินขาวที่ดัดแปลงโดยเอมีนอินทรีย์จะเพิ่มขึ้น
(5) ตัวปรับพื้นผิวอนินทรีย์
ไทเทเนียมไดออกไซด์ แคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซัลเฟต ฯลฯ สามารถใช้สำหรับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของดินขาวที่เผาแล้วได้ วิธีการดัดแปลงคือปฏิกิริยาการตกตะกอนที่พื้นผิวในสารละลายที่เป็นน้ำ หลังจากล้างผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการดัดแปลงแล้ว กรองและทำให้แห้ง จะได้ดินขาวเผาที่มีการเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์บนพื้นผิว
2. หลักการเลือกตัวดัดแปลงพื้นผิวดินขาว
ชนิด ปริมาณ และวิธีการใช้สารปรับสภาพพื้นผิวส่งผลโดยตรงต่อผลของการปรับสภาพพื้นผิว การใช้งานที่แตกต่างกันต้องใช้ประเภทและสูตรของตัวปรับแต่งพื้นผิวที่แตกต่างกัน
หากเราพิจารณาจากมุมมองของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลตัวปรับแต่งพื้นผิวและพื้นผิวของผงอนินทรีย์ แน่นอนว่ายิ่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองมีความเข้มข้นมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ต้นทุนและต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ดัดแปลงจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุมด้วย วัตถุประสงค์ของการสมัครและปัจจัยอื่นๆ
ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการดัดแปลงดินขาวเผาและใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับฉนวนสายเคเบิลยางและพลาสติก จำเป็นต้องพิจารณาคุณสมบัติไดอิเล็กทริกและความต้านทานปริมาตรของตัวปรับสภาพพื้นผิว
หากใช้ดินขาวดัดแปลงเป็นสารตัวเติมเสริมแรงสำหรับยาง ในการเลือกตัวดัดแปลง จะต้องพิจารณาไม่เพียงแต่ความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างตัวปรับสภาพกับดินขาวเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงความแข็งแรงพันธะระหว่างโมเลกุลของตัวดัดแปลงและโมเลกุลขนาดใหญ่ของยางด้วย เมื่อทั้งสองอย่างได้รับการปรับให้เหมาะสมเท่านั้น ตัวปรับพื้นผิวจึงจะมีผลการปรับเปลี่ยนที่ดีที่สุดได้
เพื่อวัตถุประสงค์การใช้งานเฉพาะ บางครั้งจำเป็นต้องใช้สารเชื่อมต่อสองตัวสำหรับการดัดแปลงแบบผสม การใช้ผลเสริมฤทธิ์กันในการปรับเปลี่ยนจะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีอย่างไม่คาดคิด อย่างไรก็ตาม ควรให้ความสนใจกับวิธีการใช้งานและลำดับการเพิ่มตัวแก้ไขทั้งสองตัว –