كربونات الكالسيوم فائقة الدقة يشير إلى جسيمات كربونات الكالسيوم بأحجام تتراوح بين 0.02 و0.1 ميكرومتر. وهي مادة نانوية اقتصادية ذات تأثير حجمي وسطحي.
يتميز بقدرة ممتازة على التعزيز، والشفافية، والتشتت، والسيولة، والتسوية. ويُحسّن استخدام كربونات الكالسيوم النشطة فائقة الدقة، كحشو وظيفي، جودة المنتج بشكل ملحوظ من خلال التقوية والتعزيز.
كلما صغر حجم جسيمات كربونات الكالسيوم، زادت طاقتها السطحية. هذا يُعزز الامتصاص بين الجسيمات، ويسبب تكتلًا شديدًا، مما يحد من استخداماتها الصناعية.
لذلك، تعديل السطح أصبحت عملية تحويل كربونات الكالسيوم فائقة الدقة إلى كربونات الكالسيوم النشطة، وتعزيز توافقها مع المواد العضوية، هي المفتاح لتحسين أداء تطبيقها.
طرق تعديل السطح كربونات الكالسيوم فائقة الدقة يمكن تقسيمها إلى فئتين رئيسيتين.
يتضمن تعديل السطح المادي بشكل أساسي الطلاء والامتصاص.
يشمل تعديل السطح الكيميائي الاستبدال والبلمرة والتطعيم.
تشمل الطرق الشائعة التفاعل الكيميائي الموضعي، وطلاء السطح، والميكانيكا الكيميائية، والإشعاع عالي الطاقة، وتعديل حشو الماسترباتش.
تعديل التفاعل الكيميائي المحلي
تستخدم هذه الطريقة مجموعات وظيفية على سطح كربونات الكالسيوم فائقة الدقة للتفاعل مع مُعدِّلات السطح (مثل العوامل العضوية وغير العضوية وعوامل الربط) لتحقيق التعديل. وتشمل: عملية جافة و عملية رطبة:
- العملية الجافة:
يُخلط كربونات الكالسيوم فائقة النعومة مع المُعدِّل في عجانة عالية السرعة. هذه الطريقة بسيطة واقتصادية، ومناسبة لعوامل الربط، إلا أن تجانس الطلاء محدود. تُستخدم هذه الطريقة بشكل رئيسي عند عدم الحاجة إلى جودة عالية للمنتج. - العملية الرطبة:
تتضمن هذه الطريقة إضافة مُعدّلات إلى مُعلّق كربونات الكالسيوم فائق الدقة تحت درجة حرارة مُتحكم بها. يُغلّف المُعدّل سطح كربونات الكالسيوم مُشكّلاً بنيةً مزدوجة الطبقة. بالمقارنة مع الطريقة الجافة، تُوفّر هذه الطريقة تجانسًا أفضل، لكنّها أكثر تعقيدًا. تُستخدم عادةً مواد خافضة للتوتر السطحي قابلة للذوبان في الماء، مثل الأحماض الدهنية وأملاحها.
غالبًا ما يجمع تعديل التفاعل الكيميائي المحلي بين عوامل تعديل مختلفة (عوامل اقتران، عوامل عضوية وغير عضوية)، مما يمنع تكتل الجسيمات النانوية، ويحسن توزيع حجم الجسيمات والقدرة على التدفق، ويعزز الأداء الميكانيكي.
تعديل طلاء السطح
تعتمد هذه الطريقة على طلاء الجسيمات بمواد خافضة للتوتر السطحي أو عوامل أخرى من خلال قوى فيزيائية، مثل تفاعل فان دير فالس، دون تفاعلات كيميائية. أثناء تحضير الجسيمات النانوية، يمكن للمواد الخافضة للتوتر السطحي طلاء كربونات الكالسيوم في آنٍ واحد، مما يُنتج جسيمات نانوية متجانسة.
التعديل الميكانيكي الكيميائي
تُطبّق هذه الطريقة قوى ميكانيكية قوية لتنشيط سطح الجسيم، مما يُغيّر بنيته البلورية وخصائصه السطحية، ويُحسّن تفاعله مع المُعدّلات العضوية وغير العضوية. وهي طريقة فعّالة من حيث التكلفة وبسيطة، لكنها أكثر فعالية للجسيمات الأكبر حجمًا من كربونات الكالسيوم النانوية. بالنسبة للجسيمات النانوية، يُحسّن دمج الطرق الميكانيكية الكيميائية مع تقنيات أخرى كفاءة تعديل السطح.
تعديل السطح عالي الطاقة
تُستخدم المعالجة بالإشعاع عالي الطاقة (الأشعة السينية، أشعة غاما) أو البلازما لتنشيط السطح، مما يُنشئ مواقع نشطة لبلمرة التطعيم باستخدام مونومرات تفاعلية، مُشكّلةً طبقة طلاء عضوية. يوفر تعديل البلازما درجة حرارة عالية، وكثافة طاقة عالية، وقدرة على بدء تفاعلات يصعب تنفيذها في الظروف التقليدية. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع التكاليف، وتعقيد العملية، وعدم استقرار النتائج، فإن التطبيقات الصناعية محدودة.
تعديل حشو الماسترباتش
تتضمن هذه الطريقة خلط راتنج ماستر باتش، وكربونات الكالسيوم، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، يليها المزج، والتلدين، والتحبيب. أثناء تحضير ماستر باتش، يحدث تعديل للسطح في آنٍ واحد، مما يُحسّن التشتت والتوافق مع الراتنجات. كما تمنع هذه الطريقة التكتل، وتُعزز الاستقرار الميكانيكي، وتُبسّط الإنتاج. ويمكن أيضًا إضافة حشوات وظيفية لتحضير ماستر باتش وظيفية متخصصة.
مسحوق ملحمي
في مسحوق ملحمينقدم معدات متطورة لتعديل أسطح المساحيق، تجمع بين الخلط الفعال، والطلاء الموحد، والتحكم الفوري في العمليات. صُممت أنظمتنا خصيصًا لكربونات الكالسيوم فائقة الدقة، مما يضمن معدلات تنشيط عالية، وأداءً مستقرًا للمنتج، وقابلية للتوسع من المختبر إلى الإنتاج الصناعي. بفضل خبرتنا التي تزيد عن 20 عامًا وتقنيات التعديل الميكانيكي والحراري المبتكرة، تساعد شركة Epic Powder عملاءها على تحقيق توافق مُحسّن، وتشتيت مُحسّن، وأداء مواد فائق للبلاستيك والمطاط والطلاءات وغيرها.