polvo de carbonato de calcio superficie modificación Altera la superficie o la interfaz mediante métodos físicos, químicos o mecánicos. Modifica deliberadamente las propiedades físicas y químicas superficiales del polvo, como la energía superficial, la mojabilidad, las propiedades eléctricas, la adsorción y la reactividad. También afecta la estructura superficial y los grupos funcionales. Esto satisface las necesidades de los materiales, procesos y tecnologías modernos.
El papel de la modificación de la superficie del polvo de carbonato de calcio
Carbonato de calcio Las partículas tienen alta energía superficial y una fuerte hidrofilicidad. Se dispersan mal en polímeros orgánicos. Con frecuencia se aglomeran, lo que afecta el rendimiento del producto. Por lo tanto, es necesario el tratamiento superficial del carbonato de calcio.
El carbonato de calcio modificado superficialmente reduce la energía superficial y mejora la humectabilidad. Mejora la dispersión y previene la aglomeración en materiales poliméricos. Por ejemplo, el carbonato de calcio pesado modificado anfifílico presenta baja absorción de aceite. Presenta buena compatibilidad con sistemas de materiales orgánicos. Facilita la dispersión en el procesamiento y mejora las propiedades físico-mecánicas. En el procesamiento de plásticos blandos, aumenta el contenido de plastificante libre. Esto reduce relativamente el uso de plastificante y disminuye los costos del producto.
Proceso de modificación de la superficie del polvo de carbonato de calcio
Según los diferentes procesos, la modificación puede ser seca, húmeda o in situ. Cada método produce productos con diferentes propiedades y aplicaciones.
Modificación en seco
La modificación en seco es un proceso físico. El carbonato de calcio y el surfactante se mezclan en un modificador a alta velocidad. El modificador se adhiere a la superficie mediante fuerzas de van der Waals o físicas. Se forma una capa hidrofóbica sobre la superficie del carbonato de calcio. El producto final es carbonato de calcio modificado superficialmente.
El proceso de modificación en seco es simple y fácil de operar. Es adecuado cuando se utilizan agentes de acoplamiento como modificadores. Sin embargo, presenta una baja eficiencia de modificación y una alta intensidad de mano de obra. Además, causa una contaminación grave. La modificación en seco no es adecuada para la producción a gran escala. Se utiliza principalmente para investigación a pequeña escala o de laboratorio. Actualmente, la modificación en seco rara vez se utiliza en China para el carbonato de calcio.
Modificación húmeda
En la modificación húmeda, se añade un surfactante a la suspensión de carbonato de calcio. El modificador entra en contacto con la superficie mediante agitación. Tras el tratamiento y secado de la superficie, se obtiene el carbonato de calcio modificado.
En comparación con el método seco, los modificadores en la modificación húmeda se dispersan como iones en la suspensión. Esto aumenta el contacto con la superficie y mejora la eficiencia de la modificación. Sin embargo, el proceso húmedo es más complejo. Muchos factores afectan el rendimiento del producto. El método de preparación aún necesita mejoras.
Modificación in situ
La modificación in situ combina la preparación y modificación del carbonato de calcio en un solo paso. Los surfactantes se añaden antes de que comience la precipitación. Con el tiempo, la preparación y la modificación se realizan simultáneamente. Los surfactantes se adhieren bien a las superficies de las partículas durante este proceso. También regulan la nucleación y el crecimiento del carbonato de calcio, lo que ayuda a controlar eficazmente el tamaño de las partículas.
La modificación in situ es una versión optimizada de la modificación húmeda. Sincroniza la preparación y el tratamiento de la superficie. En comparación con la modificación húmeda, acorta el ciclo de producción. Ajustando la sincronización del modificador, se pueden producir diversos productos de carbonato de calcio.
Modificador de superficie de carbonato de calcio
El carbonato de calcio en polvo, como material multiusos versátil, tiene una amplia gama de aplicaciones para la modificación de superficies. Se pueden utilizar numerosas sustancias como modificadores de superficie. Los tipos de modificadores varían según la aplicación del producto.
Los modificadores comunes incluyen:
- Ésteres de poliol a base de amina
- Tensioactivos no iónicos
- Compuestos a base de sílice
- Compuestos a base de titanio
- Compuestos a base de aminas
- Compuestos a base de fósforo
- Compuestos de aluminio y circonio-aluminio
Estos modificadores se utilizan principalmente en el procesamiento de plásticos, caucho, adhesivos, compuestos termoendurecibles y termoplásticos, así como pinturas y tintas.
Selección de equipos para el procesamiento de carbonato de calcio
La selección del equipo para procesar carbonato de calcio depende de factores como los requisitos de tamaño de partícula, la capacidad de producción y las necesidades de la aplicación. Los equipos comunes incluyen molinos de bolas, molinos Raymond y molinos ultrafinos para la producción de polvo fino y ultrafino. También pueden requerirse máquinas de modificación de superficies para productos funcionalizados, como máquinas de recubrimiento de tres rodillos, molinos de pasadores, turborrecubrimientos y molinos celulares. Al elegir la maquinaria adecuada, se deben considerar la eficiencia energética, el nivel de automatización y la rentabilidad.
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