carbonate de calcium

La modification de surface des poudres est largement réalisée grâce à l'action de modificateurs de surface sur la surface de la poudre. Par conséquent, la formulation des modificateurs de surface (variété, dosage et utilisation) a une influence importante sur l’effet de modification de la surface de la poudre et les performances d’application du produit modifié. La formulation des modificateurs de surface est très ciblée, c'est-à-dire qu'elle présente les caractéristiques de « une clé ouvre une serrure », qui comprend principalement la sélection des variétés, la détermination du dosage et de l'utilisation.1. Criblage des modificateurs de surface Les principales considérations pour la sélection des variétés de modificateurs de surface sont les propriétés des matières premières en poudre, l'objectif ou le domaine d'application du produit et des facteurs tels que le processus, le prix et la protection de l'environnement. (1) Propriétés des matières premières en poudre Les propriétés des matières premières en poudre sont principalement l'acidité, l'alcalinité, la structure de surface et les groupes fonctionnels, les caractéristiques d'adsorption et de réaction chimique, etc. Les modificateurs de surface qui peuvent réagir chimiquement ou s'adsorber chimiquement avec la surface des particules de poudre doivent être sélectionnés autant que possible, car L'adsorption physique est facile à désorber sous forte agitation ou extrusion lors d'une application ultérieure. Par exemple, les surfaces de minéraux silicatés acides tels que le quartz, le feldspath, le mica et le kaolin peuvent se lier à des agents de couplage silane pour former une adsorption chimique relativement forte ; cependant, les agents de couplage silane ne peuvent généralement pas réagir chimiquement ou s'adsorber chimiquement avec les minéraux alcalins carbonates, tandis que les agents de couplage titanate et aluminate peuvent s'adsorber chimiquement avec les minéraux alcalins carbonates dans certaines conditions et dans une certaine mesure. Par conséquent, les agents de couplage au silane ne conviennent généralement pas pour être utilisés comme modificateurs de surface pour les poudres minérales alcalines carbonatées, telles que le carbonate de calcium léger et le carbonate de calcium lourd. (2) Utilisation du produit L'utilisation du produit est la considération la plus importante dans la sélection d'un modificateur de surface. Différents domaines d'application ont des exigences techniques différentes pour les performances d'application des poudres, telles que la mouillabilité de la surface, la dispersibilité, la valeur du pH, le pouvoir couvrant, la résistance aux intempéries, la brillance, les propriétés antibactériennes, la protection UV, etc. C'est l'une des raisons pour lesquelles les modificateurs de surface devraient être choisis en fonction de leur utilisation. Par exemple, les poudres inorganiques (charges ou pigments) utilisées dans divers plastiques, caoutchoucs, adhésifs, revêtements huileux ou à base de solvants nécessitent une bonne lipophilie de surface, c'est-à-dire une bonne affinité ou compatibilité avec les matériaux de base polymères organiques, ce qui nécessite la sélection de modificateurs de surface. cela peut rendre la surface de la poudre inorganique hydrophobe et oléophile ; les pigments inorganiques utilisés dans les ébauches de céramique doivent non seulement avoir une bonne dispersibilité à l'état sec, mais nécessitent également une bonne affinité avec les ébauches inorganiques et doivent pouvoir être dispersés uniformément dans les ébauches ; les modificateurs de surface pour poudres inorganiques (charges ou pigments) utilisées dans les peintures ou revêtements à base d'eau nécessitent une bonne dispersibilité, stabilité à la sédimentation et compatibilité des poudres modifiées dans la phase aqueuse. La sélection des modificateurs de surface inorganiques est principalement basée sur les exigences fonctionnelles du matériau en poudre dans le domaine d'application. Par exemple, pour que le dioxyde de titane ait une bonne résistance aux intempéries et une bonne stabilité chimique, SiO2 et Al2O3 doivent être utilisés pour le revêtement de surface (film), et pour que les pigments de mica blanc aient un bon effet nacré, TiO2 doit être utilisé pour le revêtement de surface (film). Dans le même temps, différents systèmes d'application comportent des composants différents. Lors de la sélection d'un modificateur de surface, la compatibilité et la compatibilité avec les composants du système d'application doivent également être prises en compte pour éviter la défaillance d'autres composants du système due au modificateur de surface. (3) Processus de modification Le processus de modification est également l'une des considérations importantes pour la sélection d'un modificateur de surface, comme la température, la pression et les facteurs environnementaux. Tous les modificateurs de surface organiques se décomposeront à une certaine température. Par exemple, le point d'ébullition de l'agent de couplage silane varie entre 100 et 310 °C selon le type. Par conséquent, la température de décomposition ou le point d'ébullition du modificateur de surface sélectionné est de préférence supérieure à la température de traitement lors de l'application. Actuellement, le processus de modification de surface adopte principalement deux méthodes : la méthode sèche et la méthode humide. Pour le procédé sec, il n'est pas nécessaire de prendre en compte sa solubilité dans l'eau, mais pour le procédé humide, la solubilité dans l'eau du modificateur de surface doit être prise en compte, car ce n'est que lorsqu'il est soluble dans l'eau qu'il peut entrer entièrement en contact et réagir avec les particules de poudre. dans un environnement humide. Par exemple, l'acide stéarique peut être utilisé pour modifier la surface sèche de la poudre de carbonate de calcium (soit directement, soit après dissolution dans un solvant organique). Cependant, dans la modification de surface humide, si l'acide stéarique est ajouté directement, il est non seulement difficile d'obtenir l'effet de modification de surface attendu (principalement l'adsorption physique), mais le taux d'utilisation est également faible. Le modificateur de surface est sérieusement perdu après filtration et les émissions de matière organique dans le filtrat dépassent la norme. D'autres types de modificateurs de surface organiques se trouvent également dans des situations similaires. Ainsi, pour les modificateurs de surface qui ne peuvent pas être directement solubles dans l'eau mais doivent être utilisés dans un environnement humide, ils doivent être saponifiés, ammonisés ou émulsionnés au préalable afin de pouvoir être dissous et dispersés en solution aqueuse. (4) Prix et facteurs environnementaux Enfin, la sélection des modificateurs de surface doit également tenir compte des facteurs de prix et environnementaux. Dans le but de répondre aux exigences de performances de l'application ou d'optimiser les performances de l'application, essayez d'utiliser un modificateur de surface moins cher pour réduire le coût de modification de la surface. En même temps, veillez à choisir un modificateur de surface qui ne pollue pas l'environnement.2. Dosage du modificateur de surface Théoriquement, le dosage requis pour obtenir une adsorption monocouche sur la surface des particules est le dosage optimal, qui est lié à la surface spécifique de la matière première en poudre et à la surface transversale de la molécule modificatrice de surface, mais ce dosage n'est pas nécessairement le dosage du modificateur de surface lorsqu'une couverture de 100 % est atteinte. Pour la modification du revêtement de surface inorganique, différents taux de revêtement et épaisseurs de couche de revêtement peuvent présenter différentes caractéristiques, telles que la couleur, la brillance, etc. Par conséquent, le dosage optimal réel doit être déterminé par des tests de modification et des tests de performances d'application. En effet, le dosage du modificateur de surface n'est pas seulement lié à la dispersion du modificateur de surface lors de la modification de surface et à l'uniformité du revêtement, mais également aux exigences spécifiques du système d'application pour les propriétés de surface et les indicateurs techniques de la poudre brute. matériels. Pour la modification humide, la quantité réelle de revêtement du modificateur de surface sur la surface de la poudre n'est pas nécessairement égale au dosage du modificateur de surface, car il y a toujours une partie du modificateur de surface qui ne réagit pas avec les particules de poudre et est perdue pendant filtration. Par conséquent, la dose réelle doit être supérieure à la dose requise pour obtenir une adsorption monocouche.3. Méthode d'utilisation des modificateurs de surface La méthode d'utilisation des modificateurs de surface est l'un des composants importants de la formule du modificateur de surface et a un impact important sur l'effet de modification de surface des poudres. Une bonne méthode d'utilisation peut améliorer le degré de dispersion des modificateurs de surface et l'effet de modification de surface des poudres. Au contraire, une méthode d'utilisation inappropriée peut augmenter la quantité de modificateurs de surface utilisée et l'effet de modification ne peut pas atteindre l'objectif escompté. La méthode d'utilisation des modificateurs de surface comprend les méthodes de préparation, de dispersion et d'addition ainsi que l'ordre d'ajout lors de l'utilisation de plus de deux modificateurs de surface. (1) Préparation La méthode de préparation des modificateurs de surface dépend du type de modificateurs de surface, du processus de modification et de l'équipement de modification. Différents modificateurs de surface nécessitent différentes méthodes de préparation. Par exemple, pour les agents de couplage silane, les silanols sont liés à la surface des poudres. Par conséquent, pour obtenir un bon effet de modification (adsorption chimique), il est préférable d’hydrolyser avant d’ajouter. Pour les autres modificateurs de surface organiques qui doivent être dilués et dissous avant utilisation, tels que le titanate, l'aluminate, l'acide stéarique, etc., des solvants organiques correspondants tels que l'éthanol anhydre, le toluène, l'éther, l'acétone, etc. doivent être utilisés pour la dilution et la dissolution. . Pour les modificateurs de surface organiques tels que l'acide stéarique, le titanate, l'aluminate, etc. qui ne sont pas directement solubles dans l'eau utilisée dans le processus de modification humide, ils doivent être saponifiés, ammonisés ou émulsionnés au préalable pour devenir des produits pouvant être dissous dans l'eau. (2) Méthode d'addition La meilleure façon d'ajouter des modificateurs de surface est de mettre les modificateurs de surface et les poudres en contact uniformément et complètement pour obtenir un degré élevé de dispersion des modificateurs de surface et un revêtement uniforme des modificateurs de surface sur la surface des particules. Il est donc préférable d’utiliser une méthode de pulvérisation continue ou de goutte-à-goutte (ajout) liée à la vitesse d’alimentation en poudre. Bien entendu, seul un modificateur de surface en poudre continu peut permettre une addition continue de modificateurs de surface. La méthode de préparation des modificateurs de surface inorganiques est relativement spéciale et il est nécessaire de prendre en compte plusieurs facteurs tels que le pH de la solution, la concentration, la température et les additifs. Par exemple, lorsque du dioxyde de titane est appliqué sur la surface de la muscovite, le sulfate de titane ou le tétrachlorure de titane doivent être hydrolysés au préalable. (3) Ordre d'ajout de médicaments Lorsque plus de deux modificateurs de surface sont utilisés pour traiter la poudre, l'ordre d'ajout des médicaments a également une certaine influence sur l'effet final de modification de surface. Pour déterminer l'ordre d'ajout des modificateurs de surface, il faut d'abord analyser le rôle de chacun des deux modificateurs de surface et le mode d'action sur la surface de la poudre (qu'il s'agisse principalement d'une adsorption physique ou d'une adsorption chimique). De manière générale, le modificateur de surface qui joue le rôle principal et est principalement adsorbé chimiquement est ajouté en premier, et le modificateur de surface qui joue le rôle secondaire et est principalement une adsorption physique est ajouté plus tard. Par exemple, lorsqu'un agent de couplage et de l'acide stéarique sont mélangés, d'une manière générale, l'agent de couplage doit être ajouté en premier et l'acide stéarique doit être ajouté plus tard, car le but principal de l'ajout d'acide stéarique est d'améliorer l'hydrophobie et la lipophile de la poudre. et réduire la quantité d'agent de couplage et le coût de l'opération de modification.