Calcium carbonate is a water-loving inorganic compound. It has many hydroxyl structures on its surface. It has little affinity for organic polymers. It forms aggregates easily but disperses unevenly within them. This creates defects at the interfaces between composite materials. Direct application has poor results. These flaws become more obvious as the filling amount increases. Excessive filling may even make the product unusable. To enhance the reinforcing effect of calcium carbonate, we need to modify the powder. We also need to improve its dispersion in composites. This will improve the physical properties of calcium carbonate-filled composites. We should use different methods to broaden the material’s uses. This will make it a functional, reinforcing, and filling material.
There are two main ways to modify calcium carbonate. One is to change the particle size. This makes the particles either fine or ultra-fine. It improves their dispersibility in resin. This change makes plastics, rubber, and other products stronger. It does so by letting particles reinforce them. The particles are tiny and have a large specific surface area.
Іншы спосаб - палепшыць паверхню пудры. Гэта змяняе яго з гідрафільнага на ліпафільны. Гэта павышае сумяшчальнасць парашка з арганічнымі смоламі. Гэта таксама паляпшае апрацоўку і фізіка-механічныя ўласцівасці прадукту.
Гэты метад у асноўным выкарыстоўвае мадыфікатары паверхні для актывацыі паверхні карбанату кальцыя. Ніжэй прадстаўлены некалькі асноўных мадыфікатараў паверхні для карбанату кальцыя.
Неарганічны мадыфікатар
Неарганічныя дыспергатары электраліта прыліпаюць да паверхні нана карбанату кальцыя. Яны могуць рабіць дзве рэчы. Па-першае, яны ствараюць моцнае электрастатычнае адштурхванне, павялічваючы патэнцыял паверхні. Па-другое, яны выклікаюць моцны эфект прасторавага адштурхвання.
У той жа час гэта таксама можа зрабіць паверхню нана карбанату кальцыя больш змочвальнай вадой. Гэта прадухіляе яго зліпанне ў вадзе.
Inorganic substances are commonly used. They mainly include condensed phosphoric acid, aluminate, and inorganic salts. They also have acid, alkali, alum, and inorganic ions. Nano calcium carbonate has poor acid resistance. This limits its scope of use. Phosphoric acid can modify its surface. This forms a complete and dense coating. The coating uses the hydrophobic effect. It also uses a steric hindrance to keep it from touching the inner hydrogen ions. This can improve the dispersal and activation of calcium carbonate. This will also improve its acid resistance and widen its applications.
pH прадукту складае ад 5,0 да 8,0. Гэта на 1,0-5,0 менш, чым да лячэння. Прадукт цяжка раствараецца ў слабых кіслотах, такіх як воцатная. Мае добрую кіслотаўстойлівасць. Гэты прадукт можна выкарыстоўваць у прамысловасці. Сюды ўваходзяць пластмасы, гума, пакрыцця, вытворчасць паперы, прадукты харчавання і зубная паста.
Мадыфікатары тоўстых кіслот і іх соляў
Мадыфікатары тоўстых кіслот або стеарат - гэта традыцыйныя мадыфікатары карбанату кальцыя. Яны недарагія і добра мадыфікуюць напаўняльнікі з карбанату кальцыя. Гэты тып мадыфікатара ў асноўным аліфатычны, араматычны або аралкильный. Ён змяшчае гідраксільныя, аміна- або тиоловые групы. Адзін канец гэтай малекулы тоўстай кіслаты ўяўляе сабой длинноцепочечную алкильную групу. Ён добра спалучаецца з палімерамі. Іншы канец RCOO можа злучацца з іёнамі кальцыя на паверхні карбанату кальцыя. Гэта злучэнне ўтварае актыўны пласт пакрыцця. Ён прадухіляе зліпанне часціц карбанату кальцыя. Звычайна выкарыстоўваюцца тлустыя кіслоты - гэта сцеаріновая кіслата і яе солі. Акрамя таго, лігнін, смаляная кіслата і яе солі таксама могуць быць выкарыстаны для апрацоўкі паверхні карбанатам кальцыя.
Джэа і інш. Я вывучаў уплыў мадыфікаванага стэарынавай кіслатой карбанату кальцыя на цякучасць поліпрапілена. Вынікі паказалі, што гэта значна палепшыла трываласць і трываласць поліпрапілена.
Фасфатныя мадыфікатары
Фасфатны эфір у асноўным змяняе парашок карбанату кальцыя. Ён робіць гэта шляхам рэакцыі Ca2+ з паверхняй парашка з адукацыяй складанага эфіру. Гэта ўтварае соль фасфату кальцыя на паверхні парашка. Гэта змяняе ўласцівасці парашка. Фасфатныя эфірныя злучэнні могуць мадыфікаваць парашок карбанату кальцыя. Гэта можа значна палепшыць апрацоўваемасць і трываласць кампазітаў. Гэта таксама павышае кіслотаўстойлівасць і пажарабяспеку.
Ян і інш. вывучаў мікраструктуру і фізічныя ўласцівасці ПВХ/новага фасфатна-мадыфікаванага нана-карбаната кальцыя кампазітаў. Вынікі паказалі, мадыфікаваных нана-карбанат кальцыя загартаваных ПВХ кампазітаў шмат. Гэта палепшыла іх фізічныя ўласцівасці.
Мадыфікатар злучнага агента
The coupling agent is a substance with an amphiphilic structure. One part of the molecule has hydrophilic polar groups. They can react with functional groups on the powder’s surface. This forms strong chemical bonds. The other part has non-polar hydrophobic groups. They can react or tangle with organic polymers. This action firmly combines the calcium carbonate powder and the polymer matrix. These are two materials with very different properties. They combine them through the interface layer.
Аднак гэты метад мае тры праблемы. Па-першае, цана на злучныя сродкі высокая. Па-другое, розныя з'яўляюцца селектыўнымі для розных палімераў. Акрамя таго, пры выкарыстанні ў некаторых палімерах яны могуць абескаляроўвацца. Яны таксама схільныя да разбурэння падчас захоўвання або змешвання.
Для апрацоўкі паверхняў з карбанату кальцыя выкарыстоўваюцца дзесяткі сродкаў. Яны выкарыстоўваюцца як дома, так і за мяжой. Звычайна выкарыстоўваюцца счэпшчыкі ўключаюць сілан, тытанат і алюмінат. Існуюць таксама кампазітныя злучальнікі і інш.
Увядзенне 4 счэпшчыкаў для мадыфікаванага карбанату кальцыя
Сіланавы злучальнік
Сіланавы злучны агент быў распрацаваны рана і з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным тыпам злучальнага агента. Для большасці сіланавых сувязяў занадта мала гідраксільных груп. Такім чынам, цяжка ці нават немагчыма ўступіць у рэакцыю з цяжкім карбанатам кальцыя. Смала і сіланавы злучальнік мадыфікуюцца толькі тады, калі яны маюць падобныя групы. Хэ І і інш. Яны выбралі сіланавы злучальнік KH560. Яны выкарыстоўвалі яго для мадыфікацыі паверхні цяжкага карбанату кальцыя. Яны змясцілі мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя ў эпаксідную смалу. Гэта палепшыла тэрмічную стабільнасць, сумяшчальнасць і ўстойлівасць да карозіі эпаксіднага пакрыцця.
Тытанатны счэпшчык
Тытанатны агент спалучэння - гэта прадукт. Яго распрацавала нафтахімічная кампанія Kenrich у Злучаных Штатах. Яны былі зроблены ў канцы 1970-х гадоў. Тытанатныя злучальнікі дзеляцца на тыпы ў залежнасці ад малекулярнай структуры. Ёсць чатыры тыпу: моноалкокси, моноалкоксипирофосфат, каардынацыя і хелат. Сярод іх моноалкоксильный тып добры для сістэм сухога напаўнення. Гэтыя сістэмы не ўтрымліваюць свабоднай вады. У іх ёсць толькі хімічна або фізічна звязаная вада. Астатнія тры тыпу тытанатных злучальнікаў не маюць патрабаванняў да ўтрымання вады.
Тытанатныя злучальнікі ўплываюць на цяжкі карбанат кальцыя. Гумовая прамысловасць выкарыстоўвае яго для скарачэння колькасці каўчуку і антыаксідантаў. Гэта таксама паляпшае зносаўстойлівасць прадукту і эфектыўнасць супраць старэння. Злучальны агент дадаецца да цяжкага карбанату кальцыя ў пакрыцці. Гэта паляпшае диспергируемость, цякучасць, тэрмічную стабільнасць і механічныя ўласцівасці. Ён выкарыстоўваецца ў вытворчасці паперы для павышэння трываласці паперы і друку. Хоць ён эфектыўны, але мае шмат недахопаў. Ён лёгка акісляецца і абескаляроўваецца. Ён раскладаецца пры нізкіх тэмпературах. Яго арганічны канец схільны да распаду або гідролізу. Гэта шкодна для людзей і навакольнага асяроддзя. Гэтыя недахопы значна абмяжоўваюць яго выкарыстанне.
Алюмінатны злучальнік
Фуцзяньскі педагагічны ўніверсітэт стварыў алюмінатны счэпшчык. Гэта можа палепшыць трываласць і эфектыўнасць прадукту. Ён дзейнічае як тытанатны счэпшчык. Алюмінатны злучальнік мае перавагі перад тытанатным злучальнікам. Ён мае светлы колер, не таксічны, цвёрды пры пакаёвай тэмпературы і тэрмаўстойлівы. Ён таксама просты ў выкарыстанні. У той жа час алюмінатны злучны агент таксама дадае некаторыя змазачныя і пластыфікуючыя эфекты. Такім чынам, ён мадыфікуе цяжкі карбанат кальцыя лепш, чым сілан і тытанат. Людзі часта выкарыстоўваюць цяжкі карбанат кальцыя для напаўнення поліпрапілена. Яны таксама выкарыстоўваюць яго для напаўнення полівінілхларыду і цвёрдага паліурэтана. Яны выкарыстоўваюць алюмінатны злучны агент для яго мадыфікацыі. Аб'ём напаўнення павялічыўся. Але, атрыманыя прадукты ўсё роўна валодаюць добрымі ўласцівасцямі. Яны таксама зніжаюць кошт.
Кампазітны мадыфікатар сувязі
Мадыфікатар створаны на аснове злучнага рэчыва. Ён спалучаецца з іншымі мадыфікатарамі, павярхоўнымі агентамі і сшываючымі агентамі. Яны выкарыстоўваюць яго для мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя. Два ці больш мадыфікатараў выбіраюцца адначасова для мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя. Гэта дазваляе ззяць перавагам кожнага мадыфікатара. Эфект мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя лепш. Гэта можа лепш задаволіць розныя патрэбы.
Палімерныя мадыфікатары
Даданне палімера да карбанату кальцыя можа палепшыць яго дысперсійную стабільнасць. Гэта дакладна ў неводных сістэмах. Людзі звычайна лічаць, што карбанат кальцыя з палімерным пакрыццём бывае двух тыпаў. У адным тыпе манамер спачатку адсарбуецца на паверхні парашка. Затым ён пачынае полімерызавацца. Ён утварае на паверхні вельмі тонкі палімерны пласт. Іншы - растварыць палімер у добрым растваральніку. Затым дадайце карбанат кальцыя. Палімер павольна адсарбуецца на карбанаце кальцыя. Гэта выключае растваральнік і ўтварае пакрыццё. Гэтыя палімеры могуць накіравана прыліпаць да паверхні парашка карбанату кальцыя. Гэта надае парашку зараджаную характарыстыку. Палімеры ўтвараюць пласт на паверхні парашка. Яны робяць гэта шляхам фізічнай і хімічнай адсорбцыі. Гэты пласт прадухіляе зліпанне часціц парашка і паляпшае іх дысперснасць. У той жа час ён мае больш доўгі липофильный вугляродны ланцуг. Ён таксама добра працуе са смалой. Ён мае моцнае ўзаемадзеянне і добры эфект сувязі.
Adding nano calcium carbonate to PMMA reduces its particle size to the nanometer level. It also makes the product stronger and tougher. When modified with alkoxystyrene-styrene sulfonic acid copolymer, the dispersibility is also significantly improved. Polyolefin oligomers, like polyethylene wax and random polypropylene, bond well to nano-calcium carbonate. They have good wetting effects. We can mix them with nano-calcium carbonate in a certain proportion. We can then add surfactants. This process makes them into new masterbatch fillers. These fillers are widely used in many fields.
Кампанія EPIC Powder вырабляе 4 тыпы абсталявання для мадыфікацыі карбанату кальцыя
Лячэнне парашком карбанату кальцыя палепшылася. Карбанат кальцыя з апрацаванай паверхняй мае мноства прымянення і высокую прадукцыйнасць. Такім чынам, краіны спаборнічаюць у распрацоўцы метадаў лячэння. Асноўная задача - распрацоўка і стварэнне новых мадыфікатараў паверхні. Яны павінны быць малатоксичными або нетоксичными і мець значны эфект. Гэта асноўная мэта прамысловасці карбанату кальцыя.