Ácido esteárico modificado carbonato de calcio Mejora la compatibilidad de los polímeros mediante la mejora de la hidrofobicidad de la superficie. químico La unión con ácido esteárico aumenta la estabilidad de la dispersión de partículas en los compuestos. Este tratamiento reduce la sensibilidad a la humedad y, al mismo tiempo, mantiene la rentabilidad. La adhesión interfacial mejorada permite aplicaciones industriales en recubrimientos y elastómeros.
Ventajas clave del carbonato de calcio modificado con ácido esteárico
- Hidrofobicidad optimizada (ángulo de contacto con el agua >100°)
- Mecanismos de adsorción dual (enlace químico/físico)
- Estabilidad térmica (descomposición confirmada por TGA por encima de 300 °C)
- Amplia adaptabilidad a matrices (epoxi, caucho, adhesivos)
- Procesamiento energéticamente eficiente (tolerancia a la humedad <1%)
El ácido esteárico es un ácido graso de cadena larga común con un precio relativamente bajo. Es el modificador de superficie más utilizado para el carbonato de calcio. Está compuesto principalmente de dos partes: un grupo lipofílico y un grupo hidrofílico. Los grupos hidrofílicos interactúan con las superficies del carbonato de calcio a través de la adsorción fisicoquímica. Esto mejora la compatibilidad y dispersión de partículas en matrices poliméricas, incluidos plásticos, cauchos y adhesivos.
El carbonato de calcio modificado con ácido esteárico (sal) se puede producir por vía seca o húmeda. Generalmente, el proceso húmedo utiliza estearato, como el estearato de sodio.
Carbonato de calcio modificado en seco con ácido esteárico
El proceso comienza con el secado del carbonato de calcio (si la humedad es <1%) para garantizar la estabilidad del material. Luego se agrega ácido esteárico como modificador de superficie, lo que permite la adsorción fisicoquímica a través de sus grupos hidrófilos. Esto completa la modificación de la superficie del polvo para una mejor compatibilidad con los polímeros.
Cuando se utilizan equipos de tratamiento de superficies en polvo continuo, el material y el modificador de superficie se introducen de forma continua y sincrónica. El ácido esteárico se puede añadir directamente en forma de polvo sólido. La dosis depende de la naturaleza del polvo. tamaño de partícula o área de superficie específica, típicamente 0,8%-1,2% de masa de carbonato de calcio.
Recomiende tres tipos de equipos de superficie de polvo continuo de carbonato de calcio
La modificación de la superficie del carbonato de calcio requiere un equipo avanzado para garantizar una uniformidad revestimiento y eficiencia industrial. Tres sistemas de recubrimiento continuo sobresalen en este campo:
Máquina de recubrimiento con molino de pasadores
- Logra la uniformidad del recubrimiento 99% mediante colisiones rotor-estator de alta velocidad.
- Procesa partículas por debajo de 20 μm con control de finura ajustable.
- Permite la molienda y el recubrimiento simultáneos en condiciones secas.
Máquina de recubrimiento Turbo Mill
- Combina la fuerza centrífuga y el flujo de aire para una rápida dispersión.
- Reduce el consumo de modificador en 15% utilizando cámaras de mezcla multietapa.
- Maneja rendimientos de hasta 10 toneladas/hora para producción a gran escala.
- Mantiene la tasa de activación del 97% con control de temperatura de precisión.
Máquina de recubrimiento de tres rodillos
- Baja inversión:Tecnología madura con bajos costos de inversión.
- Recubrimiento eficiente:Alta tasa de recubrimiento con aglomerados mínimos.
- Beneficios ambientales:No hay emisión de polvo durante el funcionamiento.
- Eficiencia energética:La autofricción genera calor, lo que reduce los costos de energía.
- Producción continua: Adecuado para uso industrial a gran escala.
La modificación del revestimiento de la superficie utiliza mezcladores con control de temperatura, como sistemas de paletas horizontales/de alta velocidad. Este proceso por lotes implica ciclos de mezcla de 15 a 60 minutos con materiales previamente medidos y ácido esteárico. La dosis de ácido esteárico varía entre 0,8 y 1,5% en peso de carbonato de calcio; la temperatura de reacción se mantiene a 100 °C. El material tratado se descarga para su envasado después de la adsorción completa de la superficie.
Para que el ácido esteárico se disperse mejor y reaccione de manera uniforme con las partículas de carbonato de calcio, también se puede diluir previamente con un disolvente (como etanol anhidro). También se pueden agregar otros aditivos en cantidades adecuadas durante la modificación.
Carbonato de calcio modificado en húmedo con ácido esteárico
La modificación húmeda consiste en modificar la superficie del carbonato de calcio en una solución acuosa. El proceso general consiste en saponificar primero el ácido esteárico, luego agregarlo a la suspensión de carbonato de calcio y, después de un cierto período de reacción, filtrarlo y secarlo. Es más fácil dispersar el carbonato de calcio en la fase líquida que en la fase gaseosa.
Además, al añadir dispersantes, el efecto de dispersión es mejor, por lo que las partículas de carbonato de calcio y las moléculas modificadoras de superficie en la fase líquida actúan de manera más uniforme. Cuando las partículas de carbonato de calcio adsorben estearato, la energía superficial se reduce. Incluso si se forman partículas secundarias después de la filtración y el secado, su aglomeración y fuerza de unión se debilitan y no se formarán aglomeraciones duras. Se pueden redispersar con una pequeña fuerza de corte.
Los equipos de modificación de superficies húmedas son generalmente más simples, en su mayoría contenedores con agitadores y mezcladores estáticos. Una agitación fuerte puede mejorar la eficiencia de activación de la modificación y acortar el tiempo de reacción, pero los requisitos de rendimiento del equipo son altos.
Aunque la modificación de la superficie húmeda también se puede realizar a temperatura ambiente, el tiempo de reacción es largo. Por lo tanto, generalmente es necesario calentar la modificación de la superficie, y la temperatura de modificación generalmente ronda los 50-100 °C.
La modificación de superficie húmeda se utiliza a menudo para la modificación de superficie de carbonato de calcio ligero y carbonato de calcio pesado ultrafino molido mediante el método húmedo.