Q : Qu'est-ce que la modification au carbonate de calcium ? Pourquoi est-elle nécessaire ?
UN: Modification du carbonate de calcium fait référence à la modification des propriétés de surface de carbonate de calcium Les particules sont transformées par des méthodes physiques ou chimiques. Ce procédé améliore leurs performances dans diverses applications. Le carbonate de calcium est largement utilisé dans les plastiques, le caoutchouc, les revêtements et d'autres industries. Cependant, il présente plusieurs problèmes qui nécessitent une modification :
- Améliorer la dispersibilitéLe carbonate de calcium ultrafin possède une énergie de surface élevée et a tendance à s'agglomérer. La modification permet de le disperser uniformément dans la matrice.
- Amélioration de la compatibilitéLe carbonate de calcium est hydrophile, tandis que les polymères sont souvent hydrophobes. Une modification peut améliorer la liaison de l'interface.
- Réduire l'absorption d'huile:La modification réduit les vides entre les particules, rendant le garnissage plus dense et réduisant l'absorption d'huile.
- Élargissement des champs d'application:Le carbonate de calcium modifié peut être utilisé dans des applications haut de gamme comme les membranes respirantes et les produits d'étanchéité.
- Conférer des propriétés fonctionnelles: Modification peut donner carbonate de calcium fonctions spéciales, telles que des propriétés antibactériennes et ignifuges.
Q : Quelles sont les principales méthodes de Modification du carbonate de calcium?
UN: Le principal modification les méthodes pour le carbonate de calcium sont :
- Traitement de surface inorganiqueL'hydrolyse des ions fluorure de silicium précipite la silice amorphe à la surface du carbonate de calcium. Cela améliore la résistance aux acides, abaisse le pH et améliore l'hydrophilie et la dispersibilité.
- Modification de surface organique: La méthode la plus courante consiste à appliquer des modificateurs organiques pour recouvrir les surfaces en carbonate de calcium. Parmi les modificateurs courants, on trouve :
- Acides gras (sels)
- Esters de phosphate
- Sels d'ammonium quaternaire
- Agents de couplage silane
- Agents de couplage à base d'esters de titane
- Agents de couplage à base d'ester d'aluminium
- Agents de couplage composites
- Modification de surface des polymèresForme une structure cœur-coquille à la surface du carbonate de calcium par polymérisation des monomères ou adsorption des solutions polymères et élimination du solvant. Cette méthode réduit l'agrégation et améliore la dispersibilité.
- Modification mécano-chimique: Des forces mécaniques activent la surface du carbonate de calcium, modifiant sa structure cristalline et améliorant sa réactivité. Ceci est adapté aux particules de carbonate de calcium plus grosses et favorise la polymérisation en surface.
Q : Quels sont les principaux procédés de fabrication du carbonate de calcium ? Modification?
UN: Les principaux procédés de modification du carbonate de calcium sont divisés en trois catégories :
Type de processus | Caractéristiques | Applications appropriées | Avantages et inconvénients |
Modification sèche | Mélange direct de carbonate de calcium et de modificateurs | Modification de l'agent de couplage | Procédé simple, faible investissement en équipement, mais faible effet de modification et forte pollution. |
Modification humide | Ajout de modificateurs à une suspension et agitation | Carbonate de calcium léger/nano | Modification uniforme, bon effet, mais processus complexe. |
Modification in situ | Préparation et modification simultanées | Exigences fonctionnelles particulières | Liaison forte entre les particules et les modificateurs, mais contrôle du processus difficile. |
Q : Dans quels domaines le carbonate de calcium modifié est-il important ?
UN: Le carbonate de calcium modifié a de nombreuses applications dans divers domaines industriels, notamment :
- Industrie du plastique:
- PVC:Augmente la résistance à la traction et l'allongement, améliore les performances de traitement.
- PP:Réduit la baisse de la résistance à la traction, augmente la résistance aux chocs.
- PEHD: Améliore la résistance au frottement, meilleures performances avec une charge de 8 phr.
- PEBD: Meilleures performances des matériaux composites avec le carbonate de calcium modifié 10%.
- ABS:Augmente la résistance aux chocs, la résistance à la traction et la température de déformation à chaud.
- Industrie du caoutchouc:En tant que charge, il augmente le volume des produits, réduit les coûts et améliore les propriétés de traitement et mécaniques.
- Industrie du revêtement:
- Améliore l'adhérence du film de plus de 20%.
- Réduit la brillance.
- Augmente la résistance aux chocs.
- Industrie du papier:Utilisé comme charge pour améliorer la douceur, l'opacité et la blancheur du papier ; comme pigment de revêtement, il améliore l'imprimabilité.
- Matériaux de construction:
- Matière première clé dans la production de ciment.
- Charge dans les revêtements de construction.
- Matière première pour marbre artificiel et carrelage.
Q : Quels sont les avantages significatifs de la modification du carbonate de calcium ?
UN: Le carbonate de calcium modifié offre de nombreux avantages :
- Avantages environnementaux:
- Économise les ressources pétrolières : le remplissage de carbonate de calcium 30% dans du PE permet d'économiser 900 000 tonnes de résine à base de pétrole par an.
- Favorise la combustion du plastique : Le temps de combustion du film de polyéthylène contenant du carbonate de calcium 30% diminue de 12 secondes à 4 secondes.
- Réduit les émissions de fumée toxique : Absorbe les gaz acides, réduisant ainsi le risque de pluies acides.
- Améliorations des performances:
- Augmente la rigidité : améliore la résistance à la flexion, le module, la dureté et la résistance à l'usure.
- Améliore la stabilité dimensionnelle : réduit le rétrécissement, le gauchissement et le fluage.
- Améliore la résistance à la chaleur : Absorbe les substances qui favorisent la décomposition, améliorant ainsi la stabilité thermique.
- Améliore la résistance à la déchirure : Augmente l'isotropie des matériaux composites.
- Avantages économiques:
- Réduit les coûts de production : le carbonate de calcium est moins cher que les matériaux à base de polymères.
- Augmente la compétitivité du marché : offre des avantages significatifs en termes de rapport coût-performance.
- Bonnes performances de traitement : fluidité améliorée, moulage facile et efficacité de production accrue.
Q : Quelles sont les dernières tendances en matière de modification du carbonate de calcium ?
UN: Bien que les informations disponibles sur les dernières avancées de la recherche soient limitées, les tendances suivantes ressortent clairement des données existantes :
- Fonctionnalisation et spécialisation:Développement de carbonate de calcium modifié de spécialité pour des applications spécifiques.
- Modification ultrafine:Le carbonate de calcium lourd ultrafin avec une taille de particules ≤ 5 μm est encouragé.
- Nanomatériaux:Le carbonate de nano-calcium (1-100 nm) présente des avantages en termes de renforcement et de dispersibilité.
- Technologies de modification des composites:Combinant plusieurs méthodes de modification, telles que les technologies de traitement de surface « amphiphiles ».
- Procédés verts et écologiques:Développement de modificateurs à faible toxicité et à haute efficacité, tels que les agents de couplage à base d'ester d'aluminium.
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