Карбанат кальцыя мадыфікаваны формула атрымала значную ўвагу ў розных галінах прамысловасці дзякуючы сваім павышаным уласцівасцям. Гэты працэс мадыфікацыі змяняе рысы паверхні карбанат кальцыя. Гэта дапамагае карбанату кальцыя лепш працаваць з рознымі матэрыяламі. Мадыфікаваны карбанат кальцыя паказвае лепшую дысперсію, большую стабільнасць і палепшаную прадукцыйнасць. Гэта карысна для пластмас, фарбаў і пакрыццяў. Даследчыкі заўсёды шукаюць новыя спосабы палепшыць формулу. Яны хочуць ісці ў нагу з зменлівымі патрэбамі рынку. У цэлым, мадыфікаваная формула карбанату кальцыя ўяўляе сабой перспектыўны прагрэс у матэрыялазнаўстве.
Часціцы Ca2+ і CO32- ад драбнення цяжкага карбанату кальцыя рэагуюць з вадой. Гэта стварае гідраксільныя групы. У выніку цяжкі карбанат кальцыя становіцца гідрафільным. Аднак арганічныя палімеры ліпафільныя і гідрафобныя. Розныя ўласцівасці паверхні цяжкага карбанату кальцыя і арганічнага палімера прыводзяць да дрэннай сумяшчальнасці. Гэта прыводзіць да нераўнамернай дысперсіі і слабой сувязі на мяжы падзелу. Кампазіты на палімернай аснове часта сутыкаюцца з дэфектамі інтэрфейсу падчас выкарыстання. Гэта можа знізіць іх прадукцыйнасць. Такім чынам, паверхня цяжкага карбанату кальцыя павінна быць арганічна мадыфікавана.
Карбанат кальцыя мадыфікаваныя формулы
Існуе мноства тыпаў мадыфікатараў паверхні. Іх формулы, уключаючы разнастайнасць, дазоўку і выкарыстанне, вельмі спецыфічныя. EPIC Powder стварыў 20 спецыяльных формул для мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя. Працэсы задзейнічаюць мокры і сухі спосабы. Тыпы мадыфікатараў ўключаюць стэарынавую кіслату (натрый), сіланавы злучальнік, тытанатны злучальнік, алюмінатны злучальнік, павярхоўна-актыўнае рэчыва, палімерныя арганічныя рэчывы, крухмал і кампазітныя мадыфікатары і г.д., толькі для даведкі. Падрабязнасці наступныя:
- Формула 1: Мадыфікацыя сцеарінавай кіслаты вільготнага памолу
- Формула 2: стеарат натрыю сухая мадыфікацыя
- Формула 3: мокрая мадыфікацыя KH-550
- Формула 4: Параўнанне эфектаў сухой мадыфікацыі тытаната і алюмінату
- Формула 5: Параўнанне эфектаў стеарата натрыю і алюмінатнага злучальніка для вільготнай мадыфікацыі.
- Формула 6: Параўнанне эфектаў вільготнай мадыфікацыі стеарата натрыю і злучальніка
- Формула 7: Параўнанне эфектаў сухой мадыфікацыі павярхоўна-актыўных рэчываў, сіліконавага алею і г.д.
- Формула 8: Злучэнне = Параўнанне эфектаў мадыфікацыі павярхоўна-актыўных рэчываў і павярхоўна-актыўных рэчываў
- Формула 9: Параўнанне эфектаў сухой мадыфікацыі павярхоўна-актыўных рэчываў, стэарынавай кіслаты, счэпшчыкаў і сіліконавага алею
- Формула 10: кампазітная мадыфікацыя счэпшчыка стэарынавай кіслаты і тытаната (вільготны шаравы млын)
- Формула 11: кампазітная мадыфікацыя счэпшчыка стэарынавай кіслаты і тытаната (сухі метад)
- Формула 12: кампазітная мадыфікацыя олеінавай кіслаты і счэпшчыка
- Формула 13: Мадыфікацыя кампазітных мадыфікатараў на воднай аснове
- Формула 14: Сухая мадыфікацыя палімернай эмульсіі
- Формула 15: Мадыфікацыя дыпальмітаіл-віннай кіслаты
- Формула 16: сухая мадыфікацыя гідралізат ангідрыду элеасцеарынавай кіслаты
- Формула 17: Мадыфікацыя сарбітана моностеарата (Span60)
- Формула 18: Мадыфікацыя полімерызацыі полівінілацэтату
- Формула 19: крухмал пакрыццё мадыфікацыя
- Формула 20: Комплексная апрацоўка тытанатнага счэпшчыка і здрабненне паветраным патокам
Склад 1: мадыфікацыя сцеарінавай кіслаты мокрага памолу
Мадыфікатар: сцеаріновая кіслата.
Спосаб мадыфікацыі: Узважце 900 г парашка карбанату кальцыя. The памер часціц павінна быць каля 45 мкм. Рыхтуюць суспензію з цвёрдай масавай доляй 751ТР3Т. Затым дадайце стэарынавай кіслату. Колькасць стэарынавай кіслаты павінна складаць 1%-3% ад масы парашка карбанату кальцыя. Пачатковая глейкасць завісі складае 147 мПа·с пры 42°C, а глейкасць складае 228 мПа·с пасля 20 хвілін вытрымкі. Аб'ём завісі карбанату кальцыя складае каля 600 мл. Змешвайце з хуткасцю 1000 аб/мін на працягу 90 хвілін у дыспергатары для мяшання. Перастаньце памешваць. Выміце кашыцу і пастаўце ў сушыльную шафу, разагрэтую да 180°C. Пасля высыхання дастаньце мадыфікаваны блок. Затым выкарыстоўвайце высакахуткасны пульверызатар, каб здрабніць яго на працягу 3 хвілін. Гэта дасць вам мадыфікаваны парашок карбанату кальцыя.
Тэст і характарыстыка: памер часціц, актывацыя паверхні, значэнне паглынання масла, беласць.
Эфект мадыфікацыі:
Вы можаце здрабніць і мадыфікаваць цяжкі карбанат кальцыя пры пакаёвай тэмпературы. Гэты працэс памяншае памер часціц з 45 мкм да 2 мкм. Калі вы дадаеце больш сцеарінавай кіслаты, актывацыя цяжкага карбанату кальцыя ўзрастае. У той жа час, значэнне паглынання алею зніжаецца. Калі стэарынавая кіслата павялічваецца да 2% (масавая доля), актывацыя цяжкага карбанату кальцыя перавышае 98%. Акрамя таго, значэнне паглынання алею падае да 0,267 г/г. Драбненне і мадыфікацыя цяжкага карбанату кальцыя разам дапамагае знізіць вытворчыя выдаткі. Гэта робіць прадукт больш канкурэнтаздольным.
Формула 2: сухая мадыфікацыя стеарата натрыю
Мадыфікатар: стеарат натрыю.
Спосаб мадыфікацыі: Пачніце з сушкі цяжкага карбанату кальцыя ў духоўцы, каб выдаліць вільгаць. Затым ўзважце пэўную колькасць сухога парашка і дадайце яго ў трехгорлую колбу. Змесціце колбу на вадзяную лазню пры зададзенай тэмпературы і змяшайце. Затым дадайце адмераную колькасць стеарата натрыю і змяшайце на працягу вызначанага часу. Нарэшце, астудзіце сумесь, каб атрымаць мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя.
Тэст і характарыстыка: FT-IR, XRD, SEM, Зэта-патэнцыял.
Эфект мадыфікацыі:
Калі тэмпература мадыфікацыі складае 70 °C, колькасць стеарата натрыю складае 1,5% ад масы цяжкага карбанату кальцыя, час мадыфікацыі складае 50 хвілін, а хуткасць - 700 аб/мін, хуткасць актывацыі цяжкага карбанату кальцыя, мадыфікаванага стеаратом натрыю, складае 85,6%, і эфект мадыфікацыі добры. Інфрачырвоны спектр цяжкага карбанату кальцыя са стеарат натрыю паказаў пікі. Былі -CH2- сіметрычныя пікі расцяжэння пры 2850 см-1 і антысіметрычныя пікі расцяжэння пры 2920 см-1. Пік рэнтгенаўскай дыфракцыі зрушыўся ў больш высокія куты. Дзета-патэнцыял павялічыўся з 14,1 мВ да 30,2 мВ, а памер часціц паменшыўся. Гэта сведчыць аб тым, што стеарат натрыю прышчэплены да паверхні цяжкага карбанату кальцыя. Аднак мадыфікацыя не змяніла крышталічную форму карбанату кальцыя. Мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя мае добрую диспергируемость.
Формула 3: мокрая мадыфікацыя KH-550
Мадыфікатар: γ-хлорпрапілтрыэтоксисілан (KH-550), стеарат натрыю, тытанатны счэпшчык.
Спосаб мадыфікацыі:
- Мадыфікацыя прышчэпкі мокрым метадам.
- Узважце 200 г высушанага звыштонкага цяжкага карбанату кальцыя.
- Растворыце яго ў 300 г бязводнага этанолу.
- Нагрэйце і памешвайце на вадзяной лазні пры 80℃ 10 хвілін.
- Затым дадайце 2,5% парашковай масы мадыфікацыйнага дапаможніка.
- Працягвайце рэагаваць у тых жа ўмовах на працягу 60 хвілін.
- Нарэшце, адфільтруйце, прамыйце і высушыце ў гарачым стане, каб атрымаць мадыфікаваны ультратонкі цяжкі парашок карбанату кальцыя.
Тэставанне і характарыстыка:
- Інфрачырвоная спектраскапія з пераўтварэннем Фур'е
- Тэрмагравіметрычны аналіз
- Аналіз памеру часціц
- Тэст рэалагічных уласцівасцей сіліконавай гумы
- Тэст на механічныя ўласцівасці
Эфект мадыфікацыі:
Рэалагічныя дадзеныя паказваюць, што мадыфікаваны ультратонкі цяжкі карбанат кальцыя добра рассейваецца ў сіліконавай гуме. Ён таксама мае лепшую сумяшчальнасць з калоідамі, чым немадыфікаваная версія. Ультратонкага цяжкага карбанату кальцыя не хапае эфекту нанаўзмацнення памеру. Гэта аслабляе ўзаемадзеянне паміж звыштонкім цяжкім карбанатам кальцыя з апрацаванай паверхняй і сіліконавай гумай. У выніку прадукцыйнасць сіліконавай гумы пасля вулканізацыі зніжаецца ў параўнанні з выкарыстаннем немадыфікаванага ультратонкага цяжкага карбанату кальцыя. KH-550 мае такія асаблівасці, як аміна- і алкоксигруппы. Дзякуючы гэтаму звыштонкі цяжкі карбанат кальцыя, апрацаваны KH-550, лёгка распаўсюджваецца ў сіліконавай гуме. Гэта таксама ўтварае хімічны звязваецца з гумай. У выніку сіліконавая гума RTV паказвае выдатныя механічныя ўласцівасці.
Формула 4: Параўнанне эфектаў сухой мадыфікацыі тытанатных і алюмінатных счэпаў
Мадыфікатар: тытанатны злучальнік JN-114, алюмінатны злучальнік DL-411.
Метад мадыфікацыі: узважыць пэўную колькасць цяжкага карбанату кальцыя і дадаць яго ў хуткасны міксер. Пасля нагрэву матэрыялу да эксперыментальнай тэмпературы дадайце мадыфікатар паверхні. Пасля пэўнага часу рэакцыі спыніце памешванне, каб атрымаць цяжкі карбанат кальцыя з мадыфікаванай паверхняй.
Тэст і характарыстыка: індэкс актывацыі, кантактны кут, інфрачырвоны спектр, характарыстыкі поліпрапіленавага кампазітнага матэрыялу.
Эфект мадыфікацыі:
(1) Тытанатны спалучальнік JN-114 хімічна адсарбуе на паверхні цяжкага карбанату кальцыя.
Найлепшыя ўмовы для сухой мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя:
- JN-114 дазавання: 1.0%
- Тэмпература мадыфікацыі: 70 ℃
- Час мадыфікацыі: 30 хвілін.
У гэтых умовах мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя дасягае кантактнага кута 114,34°. Індэкс актывацыі таксама дасягае 99,21%.
(2) Алюмінатны злучальнік DL-411 хімічна адсарбуе на паверхні цяжкага карбанату кальцыя.
Найлепшыя ўмовы для сухой мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя:
- DL-411 дазавання: 1.0%
- Тэмпература мадыфікацыі: 90 ℃
- Час мадыфікацыі: 30 хвілін
У гэтых умовах кантактны кут мадыфікаванага цяжкага карбанату кальцыя складае 121,70°. Індэкс актывацыі таксама дасягае 100%.
(3) Мадыфікацыя паверхні JN-114 і DL-411 можа эфектыўна палепшыць ударную трываласць PP-кампазітаў. Калі колькасць дабаўкі складае 20%, кампазітны матэрыял мае самую высокую ўдаратрываласць. Гэтая трываласць 38,87% і 41,97% большая, чым у чыстага ПП.
Формула 5: Параўнанне эфектаў вільготнай мадыфікацыі стеарата натрыю і алюмінатнага счэпшчыка
Мадыфікатар: алюмінатны злучальнік DL-411 і стеарат натрыю.
Спосаб мадыфікацыі:
(1) Каб зрабіць алюмінатны злучальнік DL-411, мадыфікаваны цяжкім карбанатам кальцыя, выканайце наступныя дзеянні:
- Узважце 30 г цяжкага карбанату кальцыя і змесціце яго ў рэакцыйную бутэльку аб'ёмам 250 мл.
- Дадайце трохі вады і этанолу, затым змяшайце, каб утварылася завісь.
- Нагрэйце сумесь.
- Растворыце алюмінатны злучны агент у адпаведнай колькасці бязводнага этанолу і распыліце яго з дапамогай ультрагукавога ачышчальніка.
- Як толькі тэмпература дасягне жаданага ўзроўню, дадайце алюмінатна-спіртавы раствор да цяжкай завісі карбанату кальцыя.
- Памешвайце некаторы час, каб прайшла рэакцыя.
- Пасля заканчэння рэакцыі некалькі разоў прамыйце прадукт этанолам.
- Адфільтруйце і аддзяліце, затым высушыце ў вакууме пры тэмпературы 50°C на працягу 24 гадзін, каб атрымаць канчатковы прадукт: алюмінатны злучальнік, мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя.
(2) Стеарат натрыю мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя:
- Узважце 30 г цяжкага карбанату кальцыя ў рэакцыйную бутэльку аб'ёмам 250 мл.
- Дадайце ваду і этанол, затым змяшайце, каб атрымалася аднастайная завісь.
- Награвайце сумесь, пакуль яна не дасягне патрэбнай тэмпературы.
- Затым у завісь дадайце цвёрдыя часціцы стеарата натрыю і некаторы час памешвайце.
- Пасля завяршэння рэакцыі прамыйце прадукт вадой і этанолам.
- Адфільтраваць і аддзяліць сумесь, затым высушыць яе ў вакууме пры 50°C на працягу 24 гадзін.
- Гэты працэс дае мадыфікаваны стеарат натрыю цяжкі карбанат кальцыя.
Тэставанне і характарыстыка:
- Значэнне паглынання алею
- Аб'ём ападкаў
- Кантактны кут
- Тэст прадукцыйнасці карбанату кальцыя / поліпрапіленавых кампазітаў.
Эфект мадыфікацыі:
Найлепшыя ўмовы для мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя памерам 1250 меш са стеаратом натрыю:
- Тэмпература: 25℃
- Суадносіны: m (карбанат кальцыя): m (этанол): m (вада) = 3:1,5:3
- Стеарат натрыю да цяжкай масы карбанату кальцыя: 3,0%
- Хуткасць мяшання: 400 аб/мін
- Час мяшання: 40 хвілін
Пры гэтых параметрах значэнне паглынання алею і аб'ём адкладаў памяншаюцца прыкладна на 50%. Кантактны кут дасягае 129,2°.
Лепшы спосаб мадыфікацыі цяжкага карбанату кальцыя з дапамогай алюмінатнага счэпшчыка DL-411 заключаецца ў наступным:
- Тэмпература мадыфікацыі: 25℃
- Суадносіны сумесі: m (карбанат кальцыя): m (этанол): m (вада) = 3:1,5:3
- Агентурны каэфіцыент: маса алюмінатнага злучальніка/цяжкі карбанат кальцыя = 2,0%
- Каэфіцыент триэтиламина: маса трыэтыламін/карбанат кальцыя = 0,5%
- Хуткасць мяшання: 300 аб/мін
- Час мяшання: 2 хв
У параўнанні з немадыфікаваным карбанатам кальцыя, мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя паказвае:
- Зніжэнне значэння паглынання алею: 47,0%
- Памяншэнне аб'ёму ападкаў: 45,8%
- Кантактны кут: 136,3°
Аптымальная колькасць напаўнення цяжкага карбанату кальцыя, мадыфікаванага стеаратом натрыю, у РР - 20%. У параўнанні з сыравінным PP, адноснае падаўжэнне пры разрыве і ўдарная трываласць павялічаны на 12,5% і 15,7%. Найлепшая колькасць напаўнення алюмінатна-мадыфікаванага цяжкага карбанату кальцыя ў поліпрапілен - 30%. Гэта павялічвае адноснае падаўжэнне пры разрыве на 15,0% і ўдарную трываласць на 16,0%.
Формула 6: Параўнанне эфектаў вільготнай мадыфікацыі стеарата натрыю і злучальніка
Мадыфікатар: стеарат натрыю, γ-хлорпропилтриэтоксисилан (KH-550), титанатный злучальнік TC114.
Спосаб мадыфікацыі: Узважце 200 г высушанага звыштонкага цяжкага карбанату кальцыя. Змесціце яго ў круглодонную колбу. Диспергируют 300 г бязводнага этанолу. Нагрэйце і памешвайце на вадзяной лазні пры 80℃ 10 хвілін. Затым дадайце 2,5% парашковай масы мадыфікацыйнага дапаможніка. Працягвайце рэагаваць у тых жа ўмовах на працягу 60 хвілін. Пасля гэтага адфільтраваць, прамыць і высушыць яго ў гарачым стане, каб атрымаць мадыфікаваны ультратонкі цяжкі парашок карбанату кальцыя.
Тэст і характарыстыка:
- Інфрачырвоная спектраскапія з пераўтварэннем Фур'е
- Тэрмагравіметрычны аналіз
- Аналіз памеру часціц
Гэтыя метады ацэньваюць уласцівасці матэрыялаў з сіліконавай гумы RTV.
Эфект мадыфікацыі:
Рэалагічныя дадзеныя паказваюць, што мадыфікаваны звыштонкі цяжкі карбанат кальцыя добра рассейваецца ў сіліконавай гуме. Гэта лепш, чым немадыфікаваны ультратонкі цяжкі карбанат кальцыя. Ён таксама мае палепшаную сумяшчальнасць з коллоидами. Ультратонкага цяжкага карбанату кальцыя не хапае эфекту нанаўзмацнення памеру. Гэта аслабляе ўзаемадзеянне паміж звыштонкім цяжкім карбанатам кальцыя (TC114 і стеарат натрыю) з апрацаванай паверхняй і сіліконавай гумай. У выніку прадукцыйнасць сіліконавай гумы пасля вулканізацыі зніжаецца ў параўнанні з выкарыстаннем немадыфікаванага ультратонкага цяжкага карбанату кальцыя. KH-550 мае аміна- і алкоксигруппы. Дзякуючы гэтаму звыштонкі цяжкі карбанат кальцыя, апрацаваны KH-550, добра дыспергуе ў сіліконавай гуме. Ён таксама ўтварае хімічныя сувязі з гумай. У выніку сіліконавая гума RTV паказвае выдатныя механічныя ўласцівасці.
Формула 7: Параўнанне эфектаў сухой мадыфікацыі павярхоўна-актыўных рэчываў, сіліконавага алею і г.д.
Мадыфікатар: поліэтыленгліколь-200, диэтиленгликоль, триэтаноламин і амінасіліконавы алей-804.
Спосаб мадыфікацыі: Выкарыстоўвайце метад сухой мадыфікацыі. Узважце 100 г цяжкага парашка карбанату кальцыя і пакладзеце яго ў трехгорлую колбу. Змесціце гэтую колбу на вадзяную лазню з пастаяннай тэмпературай. Уключыце электрычную мешалку для змешвання. Калі тэмпература дасягне 95 ℃, дадайце мадыфікатар паверхні пры памешванні. Працягвайце памешваць і рэакцыю пры 95 ℃ на працягу 30 хвілін пасля дадання. Гэта дасць вам цяжкі парашок, мадыфікаваны карбанатам кальцыя. Пасля таго, як мадыфікаваны парашок астыне, вазьміце ўзоры для тэставання і характарыстыкі.
Тэст і характарыстыка: значэнне паглынання алею, інфрачырвоны спектр, тэрмагравіметрычны аналіз.
Эфект мадыфікацыі:
Парадак чатырох мадыфікатараў паверхні, якія зніжаюць паглынанне алею цяжкім напаўняльнікам з карбанату кальцыя, наступны: амінасіліконавы алей-804 > поліэтыленгліколь-200 > трыэтаналамін > дыэтыленгліколь. Акрамя таго, адзін і той жа мадыфікатар паказвае розныя значэнні паглынання алею ў залежнасці ад яго дазоўкі. Звычайна большая доза мадыфікатара азначае меншае значэнне паглынання алею. Усе мадыфікатары хімічна звязваюцца з гідраксільнай групай цяжкага парашка карбанату кальцыя. Калі амінасіліконавы алей-804 выкарыстоўваецца пры 1,00%, значэнне паглынання алею мадыфікаванага ўзору можа дасягаць 0,115 мл/г. Тэрмагравіметрычны аналіз паказвае, што мадыфікаваны ўзор валодае лепшай тэрмічнай стабільнасцю. Яго тэмпература тэрмічнага раскладання складае 325 ℃.
Формула 8: Параўнанне эфектаў мадыфікацыі счэпшчыка і павярхоўна-актыўнага рэчыва
Мадыфікатары ўключаюць:
- Алюмінатны злучальнік (DL-411)
- Тытанатны злучальнік (NDZ-201)
- Сіланавы злучальнік (KH-550)
- Стэарынавая кіслата (SA)
- Дадэцылсульфат натрыю (SDS)
- Глутамінавая кіслата (GLU)
- Гексадэцылфасфат (PO16)
- Актадэцылфасфат (PO18)
- Павярхоўна-актыўныя рэчывы гексадэцылтрыметиламмоній брамід (CTAB).
Кампазітнымі мадыфікатарамі з'яўляюцца алюмінатны счэпшчык (DL-411) і дадэцылсульфат натрыю (SDS).
Метад мадыфікацыі: сухая мадыфікацыя і вільготная мадыфікацыя.
Тэст і характарыстыка ўключаюць:
- Хуткасць актывацыі
- Значэнне паглынання алею
- Інфрачырвоны аналіз
- Памер часціц
- SEM
У цэнтры ўвагі - характарыстыкі кампазітнага матэрыялу PBAT/мадыфікаванага карбанату кальцыя.
Эфект мадыфікацыі:
(1) Калі ўтрыманне трох злучальнікаў DL-411, NDZ-201 і KH-550 складала 1,5% і метад мадыфікацыі быў вільготным, мадыфікаваны карбанат кальцыя меў найлепшы эфект. Паверхня карбанату кальцыя была липофильной, диспергируемость была палепшана, і сярэдні памер часціц быў паменшаны.
(2) Сярод шасці павярхоўна-актыўных рэчываў, калі ўтрыманне SA, SDS і PO16 складала 3%, эфект мадыфікацыі карбанату кальцыя быў найлепшым, што паспяхова змяніла паверхню карбанату кальцыя з гідрафільнай на гідрафобную, сярэдні памер часціц быў паменшаны, і дысперснасць была палепшана.
(3) Карбанат кальцыя быў мадыфікаваны злучным агентам DL-411 і павярхоўна-актыўным рэчывам SDS.
Найлепшы эфект мадыфікацыі карбанату кальцыя адбыўся пры наступных умовах:
- Суадносіны кампазітнага мадыфікатара (DL:SDS) 3:2
- Час рэакцыі 40 хвілін
- Тэмпература рэакцыі 80 °C
- Сума кампазітнага мадыфікатара 3%
У параўнанні з адным мадыфікатарам, сінэргічны эфект паміж DL-411 і SDS прымушае кампазітны мадыфікатар мець лепшы эфект мадыфікацыі карбанату кальцыя.
Формула 9: Параўнанне эфектаў сухой мадыфікацыі павярхоўна-актыўнага рэчыва, стэарынавай кіслаты, злучальніка і сіліконавага алею
Мадыфікатар:
- Новы павярхоўна-актыўны мадыфікатар JST-9001 (кампазітны мадыфікатар полиоксиэтиленового эфіру)
- JST-9002 (кампазітны мадыфікатар фасфатнага тыпу)
- JST-9003 (кампазітны мадыфікатар полиоксиэтиленового эфіру)
- JST-900
Спосаб мадыфікацыі: Узважце 100 г цяжкага парашка карбанату кальцыя. Змесціце яго ў трехгорлую колбу аб'ёмам 500 мл. Усталюйце вадзяную лазню з пастаяннай тэмпературай на патрэбную тэмпературу. Наладзьце электрычную мешалку з лічбавым дысплеем на хуткасць (1300±50) аб/мін. Затым дадайце мадыфікатар па кроплях на цяжкі карбанат кальцыя ў колбе. Не забудзьцеся дадаць яго на ўмеранай хуткасці, ні занадта хутка, ні занадта павольна. Пасля дадання мадыфікатара зачыніце трохгорлую колбу і пачніце адлік часу. Праз пэўны час выключыце прыбор, пачакайце, пакуль проба астыне, дастаньце яе і зачыніце ў герметычны пакет.
Тэст і характарыстыка ўключаюць:
- Значэнне паглынання алею
- Індэкс актывацыі
- Стабільнасць дысперсіі алейнай фазы
- Кантактны кут вады
- Інфрачырвоны спектр (FTIR)
- Тэрмагравіметрычны (ТГ) аналіз.
Эфект мадыфікацыі:
JST-9001 і JST-9003 разам са стэарынавай кіслатой і алюмінатам F-2 працуюць лепш, чым JST-9002 і JST-9004, гидроксисиликоновое алей і амінасіліконавы алей 585C. Яны прапануюць больш эфектыўную мадыфікацыю цяжкага карбанату кальцыя. Новыя мадыфікатары JST-9001 і JST-9003 могуць дасягнуць лепшага эфекту мадыфікацыі, чым стэарынавая кіслата і алюмінат F-2 пры нізкай дазоўцы мадыфікатара (0,50%).
Значэнні паглынання алею ўзораў цяжкага карбанату кальцыя C525, мадыфікаваных JST-9001 і JST-9003, складаюць 0,11 мл/г і 0,10 мл/г адпаведна. Іх індэксы актывацыі - 98.77% і 99.19%. Каэфіцыенты змены мутнасці складаюць 4,06% і 5,30%. Кантактныя куты змочвання складаюць 154,2° і 151,4°.
Для цяжкіх узораў карбанату кальцыя 00 значэнні паглынання алею складаюць 0,14 мл/г і 0,15 мл/г. Іх індэксы актывацыі - 89.73% і 93.77%. Каэфіцыенты змены мутнасці складаюць 16,04% і 9,59%. Кантактныя куты змочвання складаюць 91,9° і 87,7°.
Пры правільнай дазоўцы гідрафільныя групы ў JST-9001 і JST-9003 злучаюцца з -OH на паверхні цяжкага карбанату кальцыя. Гэта стварыла пласт малекул-мадыфікатараў на часціцах карбанату кальцыя. Уласцівасці паверхні цяжкага карбанату кальцыя змяніліся з гідрафільных на гідрафобныя. Акрамя таго, значна знізілася значэнне паглынання алею.
Формула 10: кампазітная мадыфікацыя счэпшчыка сцеарінавай кіслаты і тытаната (вільготны шаравы млын)
Мадыфікатар: У якасці кампазітных мадыфікатараў выкарыстоўваюцца стэарынавая кіслата і тытанатны счэпшчык, а ў якасці диспергатора - бязводны этанол.
Спосаб мадыфікацыі: Узважце 15,0 г цяжкага парашка кальцыя і дадайце яго ў a шаравая млын. Затым узважыць пэўную колькасць стэарынавай кіслаты і тытанатнага счэпшчыка ў залежнасці ад суадносін мас. Дадайце іх таксама ў шаравой млын. Затым уліце бязводны этанол, пакуль парашок не пакрыецца. Нарэшце, запусціце шаравой млын, каб змяніць цяжкі парашок кальцыя. Мадыфікаваны парашок змяшчаюць у сушыльную печ і сушаць пры 80°C, астуджаюць да пакаёвай тэмпературы і здрабняюць з атрыманнем мадыфікаванага прадукту.
Тэст і характарыстыка: ступень актывацыі, значэнне паглынання алею, аб'ём ападкаў, памер часціц.
Эфект мадыфікацыі:
Пасля тэставання розных фактараў і правядзення артаганальнага эксперыменту мы знайшлі найлепшы працэс для мадыфікацыі. Аптымальныя ўмовы:
- Час памолу: 1,5 гадзіны
- Хуткасць шаравога млына: 350 аб/мін
- Дазоўка мадыфікатара: 2.0%
- Суадносіны мадыфікатара: 1:3
Мадыфікаваны цяжкі парашок кальцыя працуе лепш, чым немадыфікаваны парашок. Ён мае лепшую актывацыю, меншае паглынанне алею, меншы аб'ём ападкаў і меншы памер часціц. У цэлым мадыфікацыя паказвае добрыя вынікі. З дапамогай аптымізаванага працэсу мадыфікаваны цяжкі парашок кальцыя паказвае ступень актывацыі 99,4%. Каэфіцыент паглынання алею складае 14,27 г на 100 г парашка. Аб'ём аблогі складае 1,08 мл/г, а памер часціц D50 складае 1,58 мкм.
Формула 11: кампазітная мадыфікацыя счэпшчыка сцеарінавай кіслаты і тытаната (сухі метад)
Мадыфікатар: сцеаріновая кіслата, тытанатны счэпшчык.
Спосаб мадыфікацыі: Узважце пэўную колькасць высушанага цяжкага карбанату кальцыя і змесціце яго ў бак для мяшання. Далей пастаўце ёмістасць на вадзяную лазню патрэбнай тэмпературы. Затым дадайце адмеранае колькасць сцеарінавай кіслаты. Выкарыстоўвайце высакахуткасны дыспергатар, каб добра змяшаць карбанат кальцыя. Пасля гэтага дадайце біс(диоктилоксипирофосфат)этылентытанатны счэпшчык. Нарэшце, высакахуткасная дыспергацыя сумесі, каб атрымаць мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя. Ён быў змешаны з эпаксіднай смалой для атрымання мадыфікаванага кампазітнага матэрыялу карбанат кальцыя/эпаксідная смала.
Тэст і характарыстыка ўключаюць:
- Тэрмагравіметрычны аналіз
- Блізкая інфрачырвоная спектраскапія
- Рэнтгенаграфія
- Электронная мікраскапія
- Прадукцыйнасць прадукту з эпаксіднай смалы
Калі стэарынавая кіслата складае 1,5% масы цяжкага карбанату кальцыя, час мадыфікацыі складае 20 хвілін. Для тытаната пры масе 2,0% час мадыфікацыі складае ўсяго 10 хвілін. У гэтых умовах кампазітны матэрыял валодае лепшымі ўласцівасцямі пры расцяжэнні пры 10,2 Мпа. Ён таксама паказвае самае нізкае значэнне паглынання алею. Крышталічная форма цяжкага карбанату кальцыя засталася ранейшай пасля мадыфікацыі сцеарынавай кіслатой, тытанатам і эпаксіднай смалой. Кампазітны мадыфікатар таксама добра счапіўся з яго паверхняй. Мадыфікаваныя цяжкія часціцы карбанату кальцыя маюць добрую дысперсію і моцную сувязь з эпаксіднай смалой.
Формула 12: кампазітная мадыфікацыя олеінавай кіслаты і злучальніка
Мадыфікатары:
- Алюмінатны злучальнік (DL-411)
- Алкіл-мадыфікаваны полісілаксанавы злучальнік (FD-1106)
- Стэарынавая кіслата (SA)
- Алеінавая кіслата (ОА)
Спосаб мадыфікацыі:
(1) Вільготная мадыфікацыя: узважце 10 г цяжкага карбанату кальцыя і змесціце яго ў шклянку аб'ёмам 250 мл. Затым дадайце 50 г вады і 50 г этанолу. Старанна размяшаць да адукацыі завісі і нагрэць яе да 80°C. Затым растворыце мадыфікатар у невялікай колькасці этанолу. Выкарыстоўвайце ультрагукавой ачышчальнік, каб рассеяць яго на працягу 10 хвілін. Як толькі тэмпература дасягне зададзенага ўзроўню, дадайце мадыфікаваны раствор у шклянку з цяжкім карбанатам кальцыя. Памешвайце некаторы час. Пасля рэакцыі прамыйце сумесь вадой і этанолам. Затым высушыце яго ў вакууме пры 60°C на працягу 12 гадзін. Гэта дасць вам мадыфікаваны карбанат кальцыя.
(2) Сухая мадыфікацыя: спачатку дадайце парашок карбанату кальцыя ў высакахуткасны міксер. Затым нагрэйце парашок да 80 ° С. Нарэшце распыліце мадыфікатар, каб атрымаць мадыфікаваны карбанат кальцыя.
(3) Кампазітная мадыфікацыя: узважце 500 г цяжкага парашка карбанату кальцыя, змяшайце яго ў хуткасным міксеры і нагрэйце да 120 ℃. У высакахуткасны міксер распыліце трохі мадыфікатара паверхні FD-1106 і OA. Затым змяшайце і памешвайце зададзены час. Гэта стварае цяжкі парашок карбанату кальцыя, мадыфікаваны кампазітным мадыфікатарам.
Тэст і характарыстыка: вызначэнне хуткасці актывацыі, тэст на паглынанне алею і аналіз памеру часціц.
Эфект мадыфікацыі:
(1) Калі даданне чатырох мадыфікатараў паверхні DL-411, SA, FD-1106 і OA складае 1,5%, 1,0%, 1,5% і 1,0% ад масы цяжкага карбанату кальцыя адпаведна, эфект мадыфікацыі з'яўляецца лепшым. Мадыфікаваныя часціцы карбанату кальцыя лепш распаўсюджваюцца і актывуюцца хутчэй. Акрамя таго, зніжаецца значэнне паглынання алею.
(2) Эфект вільготнай мадыфікацыі адносна больш відавочны, але працэс сухой мадыфікацыі прасцейшы, прасцей у эксплуатацыі і можа значна зэканоміць выдаткі. Таму для прамысловай вытворчасці больш падыходзіць сухая мадыфікацыя.
(3) Вынікі інфрачырвоных выпрабаванняў чатырох мадыфікаваных цяжкіх карбанатаў кальцыя паказалі, што цяжкі карбанат кальцыя быў паспяхова зменены мадыфікатарам. Аналіз памеру часціц паказаў, што сярэдні памер цяжкага карбанату кальцыя значна знізіўся пасля выкарыстання чатырох мадыфікатараў. Сярод іх OA вырабіў самы вялікі сярэдні памер часціц 23,6%, у той час як хуткасць актывацыі дасягнула 98,8%.
(4) Алкіл-мадыфікаваны полісілаксанавы злучальны агент (FD-1106) і OA былі выбраны для правядзення кампазіцыйнай мадыфікацыі карбанату кальцыя самастойнай зборкі. Калі суадносіны кампазітнага мадыфікатара (FD-1106: OA) было 1:1, адбылася найлепшая мадыфікацыя карбанату кальцыя. Мы дасягнулі гэтага, дадаўшы 1% кампазітнага мадыфікатара. Рэакцыя заняла 10 хвілін пры 110 °C. Мадыфікаваны карбанат кальцыя меў сярэдні памер часціц 8,45 мкм. Акрамя таго, хуткасць актывацыі дасягнула 99,6%. Напаўненне карбанатам кальцыя 30% у PBAT/PLA забяспечвае лепшыя механічныя ўласцівасці для кампазітнай плёнкі. Межы трываласці на расцяжэнне складаюць 19,37 МПа ў папярочным напрамку і 29,67 МПа ў падоўжным. У гэты час кампазітная плёнка ўяўляе сабой гідрафобны матэрыял з гідрафобным вуглом 95°.
Формула 13: Мадыфікацыя кампазітнага мадыфікатара на воднай аснове
Мадыфікатар: полиэтиленгликоль-300 (ПЭГ-300), додецилсульфат натрыю (SDS) і стеарат натрыю.
Спосаб мадыфікацыі:
- Узважце 500 г цяжкага карбанату кальцыя.
- Узважце 10 г кампазітнага мадыфікатара.
- Адмерайце 7 мл чыстай вады.
- Нагрэйце іх на вадзяной лазні пры тэмпературы 80 градусаў.
Гэта стварае водны раствор кампазітнага мадыфікатара для наступнага выкарыстання.
Пакладзеце цяжкі парашок карбанату кальцыя ў хуткасны міксер. Нагрэйце яго да 100-110 ℃. Далей павольна дадаюць водны раствор мадыфікатара. Змешвайце на высокай хуткасці 5 хвілін. Затым спыніце памешванне і адкрыйце крышку міксера. Дайце вадзе выпарыцца на працягу 10 хвілін. Нарэшце, змешвайце на высокай хуткасці яшчэ 20 хвілін. Падчас працэсу тэмпература матэрыялу трымаецца паміж 100 і 110 ℃. Гэта гарантуе, што мы атрымаем актываваны цяжкі парашок карбанату кальцыя.
Выпрабаванне і характарыстыка: значэнне паглынання алею, аб'ём адкладаў, марфалогія паверхні і характарыстыкі кампазітных матэрыялаў ПП/цяжкі карбанат кальцыя.
Эфект мадыфікацыі:
Калі масавыя суадносіны ПЭГ-300, SDS і стеарата натрыю складаюць 6:2:2, мадыфікацыя паверхні найбольш эфектыўная. Каэфіцыент паглынання алею цяжкім парашком карбанату кальцыя падае з 32,7 мл/100 г да 15,5 мл/100 г. Таксама зніжаецца аб'ём аблогі з 4,1 мл/г да 1,0 мл/г. Кампазітны цяжкі карбанат кальцыя на воднай аснове мае дробныя часціцы. Ён забяспечвае больш высокую диспергируемость і лепшыя характарыстыкі крышталізацыі. Кампазітны мадыфікатар на воднай аснове працуе лепш, чым сцеаріновая кіслата. Калі мы дадаем больш цяжкага парашка карбанату кальцыя, механічныя ўласцівасці кампазіта PP/цяжкі карбанат кальцыя таксама змяняюцца. Яны спачатку паляпшаюцца, потым занепадаюць. Найлепшая прадукцыйнасць дасягаецца пры масавай долі 30%. Мяжа трываласці на выгіб дасягае 45,75 МПа, а трываласць на разрыў - 32,58 МПа.
Формула 14: Сухая мадыфікацыя палімернай эмульсіі
Мадыфікатар: палімерная эмульсія.
Спосаб мадыфікацыі: пастаўце карбанат кальцыя ў духоўку і высушыце яе пры 110 ℃ на працягу 24 гадзін. Узважце пэўную колькасць сухога цяжкага парашка карбанату кальцыя пасля выдалення вільгаці. Затым дадайце яго ў трехгорлую колбу. Пастаўце на вадзяную лазню пры тэмпературы 80 ℃ і змяшайце пры дапамозе электрычнасці з хуткасцю 500 аб/мін. Дадайце палімерную эмульсію ў трехгорлую колбу і электрычным мяшаннем на працягу 50 хвілін. Астудзіце і разгрузіце матэрыял для атрымання мадыфікаванага цяжкага карбанату кальцыя.
Тэст і характарыстыка: хуткасць актывацыі, FT-IR, XRD, SEM, дзета-патэнцыял.
Эфект мадыфікацыі: Пры 80 ℃, праз 50 хвілін і пры хуткасці 500 аб/хв мадыфікаваны карбанат кальцыя дасягае хуткасці актывацыі 90,8%. Тут выкарыстоўваецца палімерная эмульсія 3% на аснове цяжкага карбанату кальцыя Xianfeng. Гэта паказвае добры эфект мадыфікацыі. Карбанат кальцыя характарызаваўся FT-IR, XRD, SEM і дзета-патэнцыялам. Вынікі паказваюць, што мы паспяхова прышчапілі палімерную эмульсію на паверхню карбанату кальцыя. Пік дыфракцыі мадыфікаванага карбанату кальцыя ссоўваецца на больш высокі кут. Аднак палімерная эмульсія не змяняе форму крышталя карбанату кальцыя. Дзета-патэнцыял мадыфікаванага карбанату кальцыя ўзрастае з 14,1 мВ да 29,8 мВ. Памер часціц становіцца менш, што паляпшае диспергируемость.
Склад 15: мадыфікацыя дыэфіру віннай кіслаты дыпальмітоіла
Мадыфікатар: дипальмитоиловый диэфир віннай кіслаты.
Спосаб мадыфікацыі:
(1) Сінтэз дыэфіру віннай кіслаты дыпальмітоіла: пачніце з 10,3 г пальміцінавай кіслаты ў кругладоннай колбе. Затым павольна дадайце 10 мл тионилхлорида пры памешванні. Награвайце сумесь да 80 ℃ на працягу 3 гадзін або пакуль раствор не стане празрыстым. Выдаліце дадатковы тионилхлорид з дапамогай вакуумнага ротарнага выпарвання. Затым дадайце 5 мл метил-трет-бутилового эфіру. Працягвайце ротарнае выпарванне, пакуль не атрымаеце карычнева-жоўты хларыд пальміцінавай кіслаты. Растворыце хларыд пальміціновой кіслаты ў дихлорметане.
Затым пераліце гэтую сумесь у трехгорлую колбу. Затым дадайце 16,8 мл триэтиламина, трымаючы яго на ледзяной лазні. Узважце 3,0 г віннай кіслаты, нагрэйце і растварыце яе ў ацэтоне і капніце ў трохгорлую колбу. Пасля завяршэння нагрэйце да пакаёвай тэмпературы і адрэагуйце на працягу ночы. Адфільтраваць і выпарыць фільтрат у вакууме, каб атрымаць цвёрдае рэчыва, падобнае на пасту. Затым перакрышталізуйце яго двойчы ацэтонам. Нарэшце, высушыце яго, каб атрымаць белае цвёрдае рэчыва, якое ўяўляе сабой дипальмитоиловый эфір віннай кіслаты, мэтавы прадукт.
(2) Мадыфікацыя цяжкага карбанату кальцыя: узважыць трохі парашка карбанату кальцыя. Дадайце ваду і змяшайце, каб атрымалася кашыца. Затым пастаўце на вадзяную лазню пастаяннай тэмпературы. Награвайце пры памешванні на хуткасці 450 аб/мін. Нагрэйце да патрэбнай тэмпературы. Затым дадайце патрэбную масавую долю мадыфікатара. Змяшаць і даць рэакцыю пры стабільнай тэмпературы на працягу зададзенага часу. Адфільтраваць, высушыць і здрабніць да памеру часціц <250 мкм, каб атрымаць мадыфікаваны карбанат кальцыя прадукт.
Выпрабаванне і характарыстыка: значэнне паглынання алею, аб'ём ападкаў, ступень актывацыі.
Эфект мадыфікацыі:
Каб мадыфікаваць цяжкі карбанат кальцыя (10 мкм) дыпальмітаіл-дзіэфірам віннай кіслаты, выкарыстоўвайце наступныя аптымальныя ўмовы: доза мадыфікатара 2,0%, час мадыфікацыі 55 хвілін і тэмпература 60 ℃.
У гэтых умовах мадыфікаваны карбанат кальцыя паказаў прыкметныя змены:
- Значэнне паглынання алею знізілася з 0,2780 мл/г да 0,2039 мл/г.
- Аб'ём ападкаў знізіўся з 1,3 мл/г да 0,3 мл/г.
- Ступень актывацыі вырасла з 0% да 98,58%.
Гэтыя вынікі паказваюць на значныя эфекты мадыфікацыі.
Карбанат кальцыя з дипальмитоиловым дыэфірам віннай кіслаты паглынае менш алею і мае меншы аб'ём ападкаў. Гэта адрозніваецца ад карбанату кальцыя, у якім выкарыстоўваецца стэарынавая кіслата. Аднак ступень яго актывацыі лепш. Гэта паказвае, што эфект мадыфікацыі дыпальмітаіл-віннай кіслаты з падвойнымі гідрафобнымі ланцугамі і дыкарбонавымі кіслотамі лепш, чым у традыцыйнай адналанцуговай стэарынавай кіслаты.
Формула 16: сухая мадыфікацыя гідралізат ангідрыду элеасцеарынавай кіслаты
Мадыфікатар: элеостеариновая кіслата служыць сыравінай. Ён рэагуе з малеінавым ангідрыдам праз рэакцыю Дыльса-Альдэра з утварэннем элеастэарынавага ангідрыду. Затым гэта злучэнне гідралізуецца для атрымання гідралізату трыкарбаксільнага элеасцеарынавага ангідрыду, мадыфікатара з некалькімі кропкамі дзеяння.
Спосаб мадыфікацыі:
(1) Сінтэз гідралізат элеасцеарынавага ангідрыду:
- Дадайце 20,0 г элеасцеарынавай кіслаты ў трохгорлую колбу.
- Нагрэйце яго да 65℃ пры сталым памешванні.
- Затым дадайце 3,6 г малеинового ангідрыду.
- Калі малеінавы ангідрыд растворыцца, павялічце тэмпературу прыкладна да 140 ℃.
- Дайце яму прарэагаваць на працягу 90 хвілін, каб атрымаць карычнева-жоўты глейкі элеостеариновый ангідрыд.
- Затым растварыце элеастэарынавы ангідрыд у невялікай колькасці ацэтону, каб стварыць раствор.
- Дадайце адпаведную колькасць вады для гідралізу ангідрыду.
- Дайце яму пастаяць пры пакаёвай тэмпературы на працягу 30 хвілін, каб атрымаць гідралізат элеасцеарынавага ангідрыду.
(2) Сухая мадыфікацыя цяжкага карбанату кальцыя:
- Пачніце са 100 г цяжкага парашка карбанату кальцыя.
- Змесціце яго ў высакахуткасны дыспергатар.
- Нагрэйце яго да 50 ℃.
- Затым дадайце пэўную колькасць раствора ацэтону, які змяшчае гідралізат ангідрыду элеасцеарынавай кіслаты.
- Змяшаць і памешваць 15 хвілін.
- Пасля гэтага сушыце да дасягнення пастаяннай масы.
- Нарэшце
Тэст і характарыстыка: ступень актывацыі, значэнне паглынання алею, кантактны кут, глейкасць і падрыхтоўка кампазітнага матэрыялу карбанат кальцыя/ПВХ для праверкі прадукцыйнасці.
Эфект мадыфікацыі:
Найлепшая мадыфікацыя карбанату кальцыя выкарыстоўвае гідралізат ангідрыду элеасцеарынавай кіслаты 1,5%. Гэта прыводзіць да ступені актывацыі 83.40%. Гэта таксама зніжае значэнне паглынання алею да 28,29 мл/100 г і зніжае глейкасць на 46,36%. Кантактны кут вады складае 99°. Напаўненне ПВХ мадыфікаваным карбанатам кальцыя павышае ўдаратрываласць кампазіта з надрэзамі. Яна ўзрастае з 8,455 кДж/м² да 10,216 кДж/м². Адноснае падаўжэнне пры разрыве таксама павялічваецца, пераходзячы ад 16,12% да 24,52%. Мадыфікаваны карбанат кальцыя ўмацоўвае ПВХ матэрыял.
Рэцэптура 17: мадыфікацыя Span60
Мадыфікатар: моностеарат сорбитана (Span60).
Спосаб мадыфікацыі:
Узважце пэўную колькасць высушанага цяжкага парашка карбанату кальцыя. Затым адмерайце тое ж самае для шарыкаў. Затым змесціце абодва ў чыстую сухую шаравую млын, выконваючы суадносіны шара і матэрыялу. Взвесьте патрэбную колькасць мадыфікатара. Растворыце яго ў бязводным этаноле. Затым выліце сумесь у шаравую млын. Запусціце шаравой млын, каб пачаць мадыфікацыю. Пасля шаравога памолу выдаліце завісь. Затым пастаўце ў сушыльную шафу пры тэмпературы 80°C. Пасля высыхання астудзіце яго да пакаёвай тэмпературы. Нарэшце, здрабніце яго, каб атрымаць узор мадыфікаванага цяжкага парашка кальцыя.
Тэст і характарыстыка: актывацыя, аб'ём ападкаў, значэнне паглынання алею, памер часціц.
Эфект мадыфікацыі:
Пасля мадыфікацыі павярхоўная актывацыя цяжкага парашка кальцыя павялічваецца. Аб'ём ападкаў, значэнне паглынання алею і памер часціц памяншаюцца. Мадыфікатар Span60 быў паспяхова адсарбаваны на паверхні цяжкага парашка кальцыя. Гэта паляпшае ўласцівасці паверхні парашка. Найбольшы ўплыў на эфект мадыфікацыі аказвае колькасць мадыфікатара. Далей ідзе стаўленне мяча да матэрыялу. Пасля гэтага час памолу і хуткасць памолу таксама гуляюць важную ролю.
Найлепшыя ўмовы для мадыфікацыі:
- Хуткасць шаравога млына: 300 аб/мін
- Час памолу: 1,5 гадзіны
- Суадносіны мяча і матэрыялу: 8:1
- Дазоўка мадыфікатара: 2.0%
У гэтых умовах ступень актывацыі мадыфікаванага цяжкага парашка кальцыя дасягае 99.2%.
Формула 18: Мадыфікацыя полімерызацыі полівінілацэтату
Мадыфікатар: полівінілацэтат.
Спосаб мадыфікацыі:
(1) Прамая мадыфікацыя полівінілацэтату. Нагрэйце здробненую цяжкую суспензію карбанату кальцыя да 90°C. Затым дадайце палімерызаваны полівінілацэтат, хутка памешваючы. Змешвайце пры 90°C на працягу 1 гадзіны, каб завяршыць мадыфікацыю.
(2) Мадыфікацыя палімерызацыі полівінілацэтату на месцы. Змяшайце полівінілавы спірт і додецилбензолсульфонат натрыю ў здробненую цяжкую суспензію карбанату кальцыя. Нагрэць кашыцу да 90°C. Затым уключыце эмульгатора для поўнага растварэння полівінілавага спірту. Нарэшце, дайце яму астыць. Астудзіце сумесь да 68-70°C. Затым дадайце OP-10 і 30% ад агульнага вінілацэтату. Памешвайце 20 хвілін. Затым дадайце 0,51 TP3T персульфата калія ў разліку на агульны вінілацэтат. Дайце адрэагаваць 30 хвілін. Павольна дадайце пакінуты вінілацэтат і яшчэ 0,51 TP3T персульфата калію. Пры даданні вінілацэтату падтрымлівайце тэмпературу 68–70°C. Пасля дадання ўсяго вінілацэтату павялічце тэмпературу да 90–95°C. Затым выкарыстоўвайце раствор бікарбанату натрыю 10%, каб давесці рн да 6–7, пакуль не скончыцца рэакцыя і не завершыцца мадыфікацыя.
(3) Мадыфікацыя сцеарінавай кіслаты. Здробненую цяжкую суспензію карбанату кальцыя награваюць да 90 ℃ і дадаюць нагрэтую і расплаўленую стэарынавую кіслату пры хуткасным мяшанні. Тэмпературу падтрымліваюць і змешваюць на працягу 1 гадзіны для завяршэння мадыфікацыі. Абязводжванне, сушка і драбненне цяжкага карбанату кальцыя: выкарыстоўвайце цэнтрыфугу для дэгідратацыі мадыфікаванай суспензіі цяжкага карбанату кальцыя. Гэты працэс стварае мадыфікаваны цяжкі асадак на фільтры карбанату кальцыя. Асадак на фільтры змяшчаюць у духоўку і сушаць пры 110 ℃, пакуль утрыманне вільгаці ў асадку не стане менш за 0,3%, што лічыцца завершаным. Высушаны асадак змяшчаюць у a рэактыўны млын для драбнення і прасейвання. Парашок, атрыманы пасля драбнення і прасейвання, - гэта цяжкі парашок карбанату кальцыя, які выкарыстоўваецца для грануляцыі ПВХ.
Тэставанне і характарыстыка: тэрмагравіметрычны тэст, тэст інфрачырвонага спектру, тэст на характарыстыкі ПВХ.
Эфект мадыфікацыі:
Завісь карбанату кальцыя мае патрэбу ў рэакцыі полімерызацыі. Гэта дапамагае полівінілацэтату прыліпаць да паверхні карбанату кальцыя.
Карбанат кальцыя, мадыфікаваны полівінілацэтатам, дапамагае вырабам з ПВХ заставацца бліжэй да зыходнага колеру цяжкага карбанату кальцыя. Гэта лепш, чым карбанат кальцыя, мадыфікаваны сцеарінавай кіслатой. Полівінілацэтат памяншае трэнне паміж карбанатам кальцыя і смалой ПВХ. Ён таксама зніжае глейкасць расплаву і прадухіляе разбурэнне смалы ПВХ падчас пластыфікацыі.
Карбанат кальцыя, мадыфікаваны полівінілацэтатам, мае лепшыя механічныя ўласцівасці ў матэрыялах з ПВХ. Гэта дакладна ў параўнанні з мадыфікацыяй стэарынавай кіслатой. Гэта галоўным чынам таму, што полівінілацэтат дапамагае карбанату кальцыя добра змешвацца са смалой ПВХ і дадае эластамеры.
Карбанат кальцыя, мадыфікаваны полівінілацэтатам (палімерызацыя на месцы), выглядае лепш у каляровых дэталях з ПВХ, адлітых пад ціскам, чым карбанат кальцыя, мадыфікаваны сцеарынавай кіслатой. Гэта звязана з тым, што полівінілацэтат дапамагае вырашыць праблему сумяшчальнасці паміж цяжкім карбанатам кальцыя і смалой ПВХ.
Формула 19: мадыфікацыя крухмальнага пакрыцця
Мадыфікатар: крухмал - асноўны мадыфікатар, а стеарат натрыю і гексаметафосфат натрыю - дапаможныя рэчывы.
Спосаб мадыфікацыі:
У якасці мадыфікатара выкарыстоўваецца натуральны палімерны крухмал. Спачатку раўнамерна змяшайце крухмал і цяжкі карбанат кальцыя. Затым прыгатуйце з іх завісь з патрэбнай прапорцыяй і канцэнтрацыяй. Затым змяшайце і нагрэйце сумесь да 95°C. Праз некаторы час дадайце пэўную колькасць раствора стеарата натрыю. Крухмал сумесі праходзіць кампазітную рэакцыю на працягу пэўнага часу. Гэты працэс дапамагае дасягнуць патрэбнага ўзроўню гідрафобнасці. Пасля перыяду рэакцыі тэмпературу паніжаюць, каб палепшыць каэфіцыент выкарыстання крухмалу. Затым дадайце трохі раствора гексаметафосфата натрыю. Гэта прывядзе да сшывання і асаджэння крухмалу ў вадзе. Гэта дапамагае нам больш эфектыўна выкарыстоўваць крухмал. Гэта таксама павышае супраціў зруху комплексу на паверхні цяжкага карбанату кальцыя.
Тэставанне і характарыстыка ўключаюць:
- Беласць
- Непразрыстасць
- Дзета патэнцыял
- Памер і размеркаванне часціц
- Аптычныя ўласцівасці
- Трывальныя ўласцівасці паперы з напаўненнем.
Эфект мадыфікацыі:
Найлепшыя ўмовы для мадыфікаванага цяжкага карбанату кальцыя:
- 1.5% гексаметафосфат натрыю
- Канцэнтрацыя сумесі 20%
- 60 ℃ для рэакцыі ападкаў
- Хуткасць мяшання 200 абаротаў у хвіліну.
Мадыфікацыя зніжае беласць і непразрыстасць цяжкага карбанату кальцыя. Дзета-патэнцыял змяняецца ад станоўчага да адмоўнага. Мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя мае часціцы, якія прыкладна ў шэсць разоў больш, чым часціцы немадыфікаванага цяжкага карбанату кальцыя. Яго кансістэнцыя складае прыкладна 1/11 кансістэнцыі немадыфікаванага тыпу. Акрамя таго, дыяпазон размеркавання часціц па памерах больш вузкі.
З аднолькавым утрыманнем попелу папера з мадыфікаваным цяжкім карбанатам кальцыя мае значна большыя характарыстыкі. Трываласць счаплення валакна ў Z-напрамку значна вышэйшая, чым у немадыфікаванай паперы з цяжкім карбанатам кальцыя. Мадыфікаваная цяжкая напаўняльная папера з карбанату кальцыя менш белая і менш непразрыстая, чым немадыфікаваная версія. Аднак розніца неістотная. Па меры павелічэння аб'ёму напаўнення першапачаткова немадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя ўтрымлівае больш. Затым мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя бярэ на сябе ініцыятыву. У цэлым іх паказчыкі ўтрымання падобныя. Калі катыённы поліакрыламід (CPAM) павялічваецца, мадыфікаваны цяжкі карбанат кальцыя захоўвае больш, чым немадыфікаваны тып. Затым хуткасць утрымання немадыфікаванага цяжкага карбанату кальцыя зноў становіцца вышэй. Аднак агульныя паказчыкі ўтрымання для абодвух тыпаў даволі падобныя. Мадыфікацыя цяжкага карбанату кальцыя крухмалам можа палепшыць эфект праклейвання дымера алкілкетэна (AKD) у паперы з напаўненнем.
Формула 20: тытанатны счэпшчык і інтэграваная апрацоўка фрэзернага патоку паветра
Мадыфікатар: тытанатны счэпшчык; гэта складае 50% раствора мадыфікатара. У якасці растваральніка выкарыстоўваецца бязводны этанол.
Спосаб мадыфікацыі:
Прыняты комплексны метад апрацоўкі драбнення паветраным патокам і мадыфікацыі паверхні. Спачатку дадайце 1,5 кг цяжкіх часціц кальцыя ў камеру драбнення паветраным патокам. Затым выкарыстоўвайце распыляльную насадку і перистальтический помпа, каб распыліць раствор мадыфікатара ў камеру мадыфікацыі. Уключана звышгукавая драбільна сопла. Паветра пад высокім ціскам здрабняе цяжкія часціцы кальцыя ў камеры. Гэты працэс дапамагае змяніць паверхню і дасягнуць драбнення паветраным патокам. Узважвайце звыштонкі цяжкі парашок кальцыя кожныя 5 хвілін. Затым дадайце такое ж колькасць цяжкага парашка кальцыя ў камеру драбнення. Гэта падтрымлівае пастаянную масу цяжкага парашка кальцыя ў камеры. Эксперымент комплекснага драбнення і мадыфікацыі заканчваецца праз 30 хвілін.
Тэст і характарыстыка:
Хуткасць драбнення разраду выкарыстоўваецца для ацэнкі эфекту драбнення паветраным патокам цяжкіх часціц кальцыя. Больш высокая хуткасць разраду драбнення выкарыстоўвае менш энергіі для драбнення цяжкіх часціц кальцыя, нават пры аднолькавай хуткасці колы. Гэта таксама прыводзіць да лепшага эфекту драбнення. Мы вывучаем размеркаванне часціц парашка. Гэта дапамагае нам праверыць, ці зменіць працэс мадыфікацыі памер цяжкага парашка кальцыя. Калі памер часціц цяжкага парашка кальцыя не моцна змяняецца, чым вышэй хуткасць разраду, тым лепш эфект драбнення. Ультратонкі цяжкі кальцый і вадкі парафін паказваюць, як мадыфікацыя паверхні ўплывае на глейкасць. Больш нізкая глейкасць азначае, што ультратонкі цяжкі парашок кальцыя лепш змешваецца з арганічнай матрыцай. Гэта таксама палягчае раўнамернае размеркаванне. Гэта прыводзіць да лепшага эфекту мадыфікацыі паверхні.
Эфект мадыфікацыі:
Змена паверхні падчас распылення паветраным патокам можа павялічыць хуткасць разраду звыштонкага цяжкага парашка кальцыя. Калі тэмпература паветранага патоку дасягае 60°C, раствор мадыфікатара мае масавую долю счэпшчыка 50% і цячэ з хуткасцю 1,5 мл/мін. У выніку хуткасць разраду цяжкіх часціц кальцыя ўзрастае з 21,0 г/мін да 56,7 г/мін. Гэта павелічэнне на 170%. Распыленне паветраным патокам змяняе паверхню цяжкага парашка кальцыя. Гэта дазваляе яму добра змешвацца з арганічнай матрыцай. Гэты працэс не моцна змяняе памер часціц звыштонкага цяжкага парашка кальцыя. Памер у асноўным залежыць ад хуткасці кручэння сартыроўкі.