Дзякуючы павярхоўнаму эфекту і гідрафільным і алеафобным уласцівасцям нана-карбанат кальцыя, немадыфікаваны нана-карбанат кальцыя мае такія недахопы, як дысперсія, дрэннае сродства і лёгкая агламерацыя пры нанясенні на арганічныя палімеры, што сур'ёзна ўплывае на якасць прадукту. , што прыводзіць да дэфектаў інтэрфейсу паміж двума матэрыяламі, і чым вышэй колькасць напаўнення нанакарбанатам кальцыя, тым больш відавочнымі становяцца гэтыя недахопы, і празмернае напаўненне можа нават пагоршыць першапачатковыя характарыстыкі матэрыялу.
Такім чынам, нана карбанат кальцыя звычайна не выкарыстоўваецца непасрэдна. Нана-часціцы карбанату кальцыя пасля мадыфікацыі паверхні звычайна ўтвараюць «мяккія агламерацыі», і гэтыя «мяккія агламерацыі» могуць быць разбураны з дапамогай механічнага зруху і ультрагукавых ваганняў, з невялікім апрацоўкай падчас працэсу нанясення. Такім чынам, мадыфікацыя паверхні нанаметровага карбанату кальцыя мае вялікае значэнне.
Тыпы нана карбанату кальцыя мадыфікатара
Шлях мадыфікацыі нана карбанату кальцыя звычайна прымае рэакцыі прышчэпкі і спалучэння. У адпаведнасці з адрозненнямі ў структуры і характарыстыках мадыфікатары можна падзяліць на павярхоўна-актыўныя рэчывы, злучальнікі, палімеры і неарганічныя рэчывы.
ПАВ
У цяперашні час найбольш часта выкарыстоўваюцца павярхоўна-актыўныя рэчывы ўключаюць тлустыя кіслоты, фасфаты і палімерныя злучэнні.
Структура алкільнай групы з доўгім ланцугом на адным канцы малекулы мадыфікатара тоўстай кіслаты падобная на структуру палімераў. Па прынцыпе падобнага апісання яны могуць быць лепш сумяшчальныя з палімернай матрыцай; палярныя групы, такія як карбаксільныя групы на іншым канцы малекулы, могуць быць выкарыстаны ў неарганічных фізічных або хімічны адсорбцыя адбываецца на паверхні матэрыялаў (напрыклад, нана-карбанат кальцыя).
Фасфатны эфір у асноўным рэагуе з іёнамі фасфату і іёнамі кальцыя з адукацыяй фасфату, які пакрываецца на паверхні карбанату кальцыя.
Мадыфікацыя праводзіцца для паляпшэння ліпафільных і гідрафобных уласцівасцей нанаметровай паверхні карбанату кальцыя.
Палімерныя злучэнні мадыфікуюцца шляхам кантролю над памер часціц наначасціц, каб змяніць стан іх паверхні. У якасці мадыфікатараў могуць выкарыстоўвацца палімерныя злучэнні, якія змяшчаюць групы сульфоновой кіслаты або групы карбонавай кіслаты, у асноўным іянізуемыя групы.
Злучны агент
Злучальны агент мадыфікуецца шляхам аб'яднання двух матэрыялаў з вельмі рознымі ўласцівасцямі, карбанату кальцыя і арганізмаў, у выніку хімічных рэакцый або фізічнага зблытвання з функцыянальнымі групамі на паверхні карбанату кальцыя адпаведна. Праз малекулярны мост на паверхні нанаметровага карбанату кальцыя мадыфікуецца злучальны агент. , паляпшаючы сумяшчальнасць паміж нанаметровым карбанатам кальцыя і арганічнымі матэрыяламі.
Тытанатны і алюмінатны злучальнікі ў цяперашні час з'яўляюцца найбольш часта выкарыстоўванымі нана-мадыфікатарамі карбанату кальцыя.
Палімеры і неарган
Палімер - гэта тып мадыфікатара, які ўтварае фізічны або хімічны адсарбцыйны пласт на паверхні карбанату кальцыя шляхам накіраванай адсорбцыі і надае яму характарыстыкі зарада, каб прадухіліць агламерацыю і агламерацыю часціц карбанату кальцыя для паляпшэння дысперсіі.
У якасці мадыфікатара неарганічныя электраліты адсарбуюцца на паверхні нанакарбаната кальцыя, што можа значна павялічыць абсалютнае значэнне павярхоўнага патэнцыялу нанакарбаната кальцыя. У той жа час, ступень змочвання паміж паверхняй нана карбанату кальцыя і вадой таксама павышаецца, што ў пэўнай ступені прадухіляе адукацыю нана карбанату кальцыя. агрэгацыі ў вадзе.
Звычайна выкарыстоўваюцца неарганічныя мадыфікатары электраліта ўключаюць алюмінат натрыю, сілікат натрыю, галын, кандэнсаваную фосфарную кіслату і г.д.
Нана метад мадыфікацыі карбанату кальцыя
Сучасныя метады, якія выкарыстоўваюцца для мадыфікацыі паверхні нанаметровага карбанату кальцыя, у асноўным ўключаюць: мадыфікацыю лакальнай хімічнай рэакцыі, паверхню пакрыццё мадыфікацыя, мадыфікацыя мікраэмульсіі, механічная мадыфікацыя і мадыфікацыя паверхні высокай энергіі.
Мадыфікацыя лакальнай хімічнай рэакцыі
Метад мадыфікацыі лакальнай хімічнай рэакцыі ў асноўным дасягае мэты мадыфікацыі праз хімічную рэакцыю паміж павярхоўнымі функцыянальнымі групамі нанаметровага карбанату кальцыя і мадыфікатарам. Ён дзеліцца на два працэсы: сухі спосаб і мокры спосаб.
Сухая мадыфікацыя: Сухая мадыфікацыя заключаецца ў даданні нана-карбанату кальцыя ў высакахуткасны змяшальнік, кручэнні і награванні. Калі ён нагрэецца да пэўнай тэмпературы, дадайце мадыфікатар паверхні і выканайце мадыфікацыю замесу. Сухая мадыфікацыя выкарыстоўвае метад фізічнага змешвання, і працэс адносна просты. Аднак, паколькі памер часціц нанакарбанату кальцыя вельмі малы, паміж 40-60 нм, ён мае вялікую ўдзельную плошчу паверхні і статычную электрычнасць, і яго лёгка кандэнсаваць у больш буйныя часціцы. Агламерацыя зніжае ступень актывацыі нана-часціц карбанату кальцыя і дрэнную дысперсію, таму эфект мадыфікацыі не ідэальны.
Вільготная мадыфікацыя: вільготная мадыфікацыя заключаецца ў даданні мадыфікатараў паверхні ў суспензію нана-карбаната кальцыя для апрацоўкі паверхні на позняй стадыі карбанізацыі і поўнай мадыфікацыі паверхні пры пэўнай тэмпературы і ўмовах мяшання. Мокрая мадыфікацыя выкарыстоўваецца вытворцамі карбанату кальцыя, і яе працэс:
Пасля вільготнай мадыфікацыі нана карбанату кальцыя, яго неабходна высушыць, дыспергаваць і спакаваць. Для дыспергавальнай часткі рэкамендуюцца тры тыпу абсталявання ў якасці диспергаторов. Гэта мае лепшы эфект.
- Прыгатуйце пэўную масу завісі Ca(OH)2, дадайце адпаведную колькасць агента, які рэгулюе крышталічную форму, пры награванні і мяшанні, а затым увядзіце сумесь газу CO2 і N2 для карбанізацыі і вымерайце хуткасць карбанізацыі метадам тытравання;
- Дадайце адпаведную колькасць мадыфікатара паверхні ў завісь нана-карбаната кальцыя і старанна змяшайце, каб мадыфікатар паверхні раўнамерна пакрыў паверхню нана-карбанату кальцыя;
- Атрымайце мадыфікаваныя ў вільготным рэжыме часціцы нанакарбанату кальцыя шляхам фільтрацыі на ўсмоктванні, сушкі, драбнення і прасейвання.
Метад мадыфікацыі пакрыцця паверхні
Гэта адносіцца да метаду мадыфікацыі, пры якім мадыфікатар паверхні і нанаметровая паверхня карбанату кальцыя злучаюцца толькі сілай Ван-дэр-Ваальса або фізічнымі метадамі без хімічнай рэакцыі.
Гэты метад можа дадаваць павярхоўна-актыўнае рэчыва ў раствор пры падрыхтоўцы нана-карбанату кальцыя, дасягаючы мэты адначасовай падрыхтоўкі і мадыфікацыі, таму што прысутнасць павярхоўна-актыўнага рэчыва робіць карбанат кальцыя, атрыманы гэтым метадам, з добрымі дысперсійнымі ўласцівасцямі. палепшыць.
Мікраэмульсійны метад мадыфікацыі
Метад мадыфікацыі мікраэмульсіі таксама называюць мадыфікацыяй інкапсуляцыі. Гэты метад мадыфікуецца шляхам пакрыцця паверхні нанакарбаната кальцыя плёнкай з іншых рэчываў, каб змяніць уласцівыя характарыстыкі паверхні часціц.
Нягледзячы на тое, што гэты метад падобны да метаду мадыфікацыі павярхоўнага пакрыцця, плёнка, нанесеная на паверхню нанакарбаната кальцыя пасля мадыфікацыі гэтым метадам, больш аднастайная, чым плёнка, мадыфікаваная шляхам нанясення паверхневага пакрыцця.
Метады механахімічнай мадыфікацыі
Метад механахімічнай мадыфікацыі - гэта метад мадыфікацыі, які выкарыстоўвае моцную механічную сілу для наўмыснай актывацыі паверхні часціцы, выклікаючы зрух малекулярнай рашоткі, змяняючы яе фізічную і хімічную структуру і крышталічную структуру паверхні, а таксама паляпшаючы рэакцыйную здольнасць часціц з арганічнымі або неарганічнымі рэчывамі. .
Гэты метад мадыфікацыі вельмі эфектыўны для буйных часціц карбанату кальцыя. Што тычыцца нанаразмернага карбанату кальцыя, з-за яго малога памеру часціц метад механахімічнай мадыфікацыі шляхам механічнага драбнення і памолу больш не можа аказваць выдатную мадыфікацыю. Сэксуальныя эфекты.
Поўная рэалізацыя нанаэфектаў наначасціц, паляпшэнне павярхоўных уласцівасцей наначасціц, паляпшэнне дысперсіі і сумяшчальнасці наначасціц у матрыцы, а таксама падрыхтоўка кампазітных матэрыялаў з выдатнымі характарыстыкамі пашырыць вобласці прымянення матэрыялаў.
Нана карбанат кальцыя - гэта прадукт высокага класа ў галіне карбанату кальцыя. Па меры паляпшэння якасці нана карбанату кальцыя ў маёй краіне кошт працягвае змяншацца. Цяпер ён можа не толькі замяніць імпарт, але і пачаць экспартаваць на міжнародны рынак. Лічу, што рынкавыя перспектывы айчыннага нана карбанату кальцыя будуць станавіцца ўсё больш перспектыўнымі. .