5 loại chất biến tính bề mặt thường dùng cho đất sét cao lanh
Sau khi biến đổi bề mặt, bột cao lanh có thể kỵ nước, giảm năng lượng bề mặt, cải thiện độ phân tán và khả năng tương thích với vật liệu gốc polymer, để cải thiện hiệu suất toàn diện của vật liệu composite gốc polymer như nhựa và cao su.
Hiện nay, phương pháp biến tính chính của cao lanh là biến đổi hóa học bề mặt. Các chất biến tính bề mặt thường được sử dụng chủ yếu bao gồm các chất liên kết silane, silicon hữu cơ (dầu) hoặc nhựa silicon, chất hoạt động bề mặt và axit hữu cơ.
1. Các chất biến tính bề mặt đất sét cao lanh thường được sử dụng
(1) Chất ghép silane
Chất liên kết silane là chất biến tính bề mặt được sử dụng phổ biến và hiệu quả nhất cho chất độn cao lanh. Do R của chất liên kết silane là một nhóm hữu cơ nên cao lanh nung có thể tương thích với các ma trận hữu cơ như cao su và nhựa sau khi biến tính bề mặt. . Khi sử dụng cao lanh biến tính làm chất độn trong cao su, nhóm R sẽ phản ứng với các đại phân tử cao su trong quá trình lưu hóa, do đó các phân tử cao lanh được phân tán hoàn toàn và tích hợp vào các phân tử ma trận cao su.
Quá trình xử lý bằng chất ghép silane tương đối đơn giản. Nói chung, bột cao lanh và chất liên kết silan đã chuẩn bị sẵn được thêm vào máy cải tiến để xử lý lớp phủ bề mặt. Quá trình này có thể được thực hiện liên tục hoặc theo đợt.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý cuối cùng chủ yếu là kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng và đặc tính bề mặt (nhóm chức năng và hoạt động bề mặt) của bột cao lanh, loại, liều lượng và cách sử dụng chất liên kết silane, hiệu suất của thiết bị biến tính và thời gian. và nhiệt độ xử lý biến đổi bề mặt. Chờ đợi.
(2) Dầu silicon
Ngoài các chất liên kết silane, cao lanh được sử dụng làm chất độn cho dây và cáp (như polyvinyl clorua) thường được biến đổi bề mặt bằng dầu silicon 1% -3%. Quy trình và thiết bị cải tiến tương tự như quy trình sử dụng chất liên kết silane.
Bột cao lanh nung được xử lý bằng dầu silicon được sử dụng làm chất độn cho dây và cáp. Nó không chỉ có thể cải thiện các tính chất cơ lý của cáp mà còn cải thiện hoặc nâng cao tính chất cách điện và kỵ nước của cáp cũng như tính chất cách điện trong môi trường ẩm ướt và lạnh. Cải thiện đáng kể.
(3) Axit hữu cơ chưa no
Các axit hữu cơ không bão hòa, chẳng hạn như axit oxalic, axit sebacic, axit dicarboxylic, v.v., cũng có thể được sử dụng để biến đổi bề mặt của bột cao lanh amin hóa. Cao lanh biến tính này có thể được sử dụng làm chất độn cho nylon 66, v.v.
(4) Chất hoạt động bề mặt cation
Ví dụ, octadecylamine cũng có thể được sử dụng để biến tính bề mặt của bột cao lanh. Các nhóm cực của nó tương tác với bề mặt của các hạt cao lanh thông qua hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý. Tính kỵ nước bề mặt của cao lanh biến tính bởi các amin hữu cơ được tăng cường.
(5) Chất biến tính bề mặt vô cơ
Titanium dioxide, canxi cacbonat, canxi sunfat, v.v. cũng có thể được sử dụng để biến đổi bề mặt của cao lanh nung. Phương pháp biến tính là phản ứng kết tủa bề mặt trong dung dịch nước. Sau khi sản phẩm biến tính được rửa sạch, lọc và sấy khô, thu được cao lanh nung với lớp phủ titan dioxide trên bề mặt.
2. Nguyên tắc lựa chọn chất biến tính bề mặt cao lanh
Loại, liều lượng và phương pháp sử dụng chất biến tính bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả biến tính bề mặt. Các mục đích sử dụng khác nhau đòi hỏi các loại và công thức khác nhau của chất biến tính bề mặt.
Nếu chỉ xem xét dưới góc độ tương tác giữa các phân tử biến tính bề mặt và bề mặt của bột vô cơ thì tất nhiên tương tác giữa hai chất này càng mạnh thì càng tốt. Tuy nhiên, trong thực tế vận hành, giá thành, giá thành của sản phẩm sửa đổi cũng phải được xem xét một cách toàn diện. Mục đích ứng dụng và các yếu tố khác.
Ví dụ, khi biến tính cao lanh nung và sử dụng làm chất độn cho cao su và nhựa cách điện cáp, cần phải xem xét tính chất điện môi và điện trở suất thể tích của chất biến tính bề mặt;
Nếu sử dụng cao lanh biến tính làm chất độn tăng cường cho cao su thì khi lựa chọn chất biến tính không chỉ phải xem xét độ bền liên kết giữa chất biến tính và cao lanh mà còn phải xem xét độ bền liên kết giữa các phân tử biến tính và các đại phân tử cao su. , chỉ khi cả hai đều được tối ưu hóa thì bộ sửa đổi bề mặt mới có tác dụng sửa đổi tốt nhất.
Đối với các mục đích ứng dụng cụ thể, đôi khi cần sử dụng hai tác nhân ghép để sửa đổi hỗn hợp. Việc tận dụng tác dụng hiệp đồng của chúng để điều chỉnh sẽ đạt được kết quả tốt ngoài mong đợi. Tuy nhiên, cần chú ý đến phương pháp sử dụng và thứ tự bổ sung của hai từ bổ nghĩa. .