Wollastonite is a fibrous silicate mineral with a needle-like structure and high whiteness. It has a low coefficient of thermal expansion, excellent chemical stability, and flame-retardant properties. It also has high electrical insulation, making it suitable for various applications. However, natural wollastonite is hydrophilic. To enhance resource utilization and add value, 改質珪灰石 が必要です。
の意義 改質珪灰石粉末
ウォラストナイト、特に超微粒子高アスペクト比ウォラストナイトは、プラスチック、ゴム、繊維に広く使用されています。また、コーティング、接着剤、複合材料の充填剤や顔料としても使用されています。無機材料であるウォラストナイトは、コストを低減し、安定性、剛性、難燃性、絶縁性を向上させます。しかし、有機ポリマーとの相溶性が低いため、分散や界面接合が困難です。過剰に添加すると、機械的強度が低下し、脆性につながる可能性があります。
そのため、表面改質には物理的、化学的、または機械的な手法が必要です。この改質により、ポリマーや樹脂との相溶性が向上し、分散性が向上します。また、塗料やコーティングにおける機械的強度と光学的性能も向上します。
表面改質 ウォラストナイト法
鉱物の表面改質には様々な方法がある 粉末, classified into physical, chemical, and coating methods. Based on specific processes, surface modification methods include dry, wet, and hybrid methods. According to the nature, means, and objectives of comprehensive modification, methods include coating, precipitation reaction, surface chemistry, grafting, and mechanochemical methods.
ウォラストナイトの一般的な改質方法には、無機沈殿、機械化学反応、有機反応コーティングなどがあります。
無機沈殿反応改質法
この方法は、化学反応を利用して針状珪灰石の表面に改質層を形成します。改質層を構成する機能性構造単位によって、珪灰石の表面特性が向上します。簡便で操作性に優れ、比較的低コストで改質を実現できる方法です。
メカノケミカル反応
これは複合改質法であり、まず機械的な撹拌と剪断によってウォラストナイト粒子を粉砕・造粒します。この機械力により、針状ウォラストナイトのアスペクト比が数十から約1000に大幅に増加し、均一性が向上します。その後、化学修飾法を用いて改質ウォラストナイト材料を得ます。この方法は、改質コストを効果的に削減し、プロセスを簡素化し、必要な設備と条件も比較的単純です。有望な応用見通しと市場価値を示しています。
有機反応コーティング法
有機反応コーティング法は、有機化合物の官能基をウォラストナイト表面と反応させることで、ウォラストナイト粒子をコーティングし、表面特性を向上させます。一般的に、親油性基と極性基の両方を持つカップリング剤が改質剤として使用されます。親油性基は複合フィラー中のウォラストナイトとポリマーとの相溶性を高め、極性基は表面上の改質剤を安定化させます。
一般的なカップリング剤には、シランカップリング剤、ステアリン酸、セバシン酸、チタン酸塩などがあります。官能基の異なるカップリング剤を使用することで、無機充填剤の充填率と均一性に大きな影響が出る可能性があります。2種類以上の異なるカップリング剤を異なる濃度と比率で使用することで、無機充填剤の特性を著しく向上させることができます。
結論
近年、国内外でウォラストナイトの需要は継続的に増加しており、価格も着実に上昇しています。ウォラストナイトは、省エネ、環境保護、エレクトロニクス、バイオテクノロジー、航空宇宙、新素材・エネルギーといったハイテク産業との結びつきがますます強まっています。ウォラストナイトの表面改質や超微粒子ウォラストナイト粉末の研究は、ウォラストナイトの新たな応用分野を開拓することを目指し、今後も拡大していく必要があります。
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