La modification de surface est essentielle pour améliorer les poudres minérales non métalliques. Elle améliore leurs propriétés et leurs applications. Minéraux non métalliques, comme le talc, le kaolin et carbonate de calcium, sont utilisés dans de nombreuses industries. Il s'agit notamment des plastiques, des peintures, des céramiques et des produits pharmaceutiques. Cependant, leurs propriétés doivent souvent être améliorées pour répondre aux exigences des applications. Les techniques de modification de surface peuvent considérablement modifier les propriétés de ces poudres minérales. Cela peut améliorer leurs performances, leur compatibilité et leur fonctionnalité.
Il existe de nombreuses méthodes de modification de surface.
Les méthodes permettant de modifier la surface des poudres minérales non métalliques sont appelées méthodes de modification de surface. Il s'agit notamment de :
- revêtement physique
- chimique revêtement
- dépôt inorganique
- revêtements ou films
- mécanochimie
- intercalation chimique.
Aujourd'hui, les principales méthodes de modification de surface des poudres minérales non métalliques dans l'industrie sont :
Revêtement chimique de surface
(1) Méthode de modification chimique de surface : il s'agit de la méthode la plus courante pour modifier les poudres minérales non métalliques. Il s'agit d'une méthode de modification de la surface des particules. Elle utilise des groupes fonctionnels dans des modificateurs de surface organiques pour adsorber ou réagir avec la surface des particules.
Les principaux modificateurs de surface sont :
- Agents de couplage (silanes, titanates, aluminates, aluminates de zirconium, complexes organiques, phosphates, etc.)
- Les tensioactifs sont : des acides gras de haute qualité et leurs sels, des sels d'amine de haute qualité, des tensioactifs non ioniques et des huiles ou résines de silicone.
- Oligomères organiques
- Acides organiques insaturés.
Le processus de modification peut être divisé en deux types : méthode sèche et méthode humide.
Réaction de dépôt
(2) Méthode de réaction de dépôt : elle utilise une réaction chimique pour enrober les particules modifiées avec un modificateur de surface. Il s'agit d'une méthode de modification de surface de poudre. Elle crée un « revêtement inorganique/inorganique » ou un « revêtement en poudre nano/micro inorganique ». Le revêtement des surfaces en poudre avec des substances inorganiques, comme le nano-TiO2, le ZnO et le CaCO3, les modifie. Cela se fait par des réactions de dépôt. Cela comprend le revêtement de poudre de mica avec du TiO2 pour obtenir un pigment de mica nacré. Cela comprend également le revêtement du titane avec du SiO2 et de l'Al2O3.
Mécanochimique
(3) Méthode de modification mécanochimique : elle utilise un broyage ultrafin et d'autres forces puissantes pour activer la surface des particules. Cela rend sa structure complexe ou informe. Cela augmente également sa réactivité avec les substances organiques et autres substances inorganiques. Les effets mécanochimiques peuvent augmenter les points et groupes actifs à la surface d'une particule. Cela peut améliorer son utilisation avec des matrices organiques ou des modificateurs de surface. La technologie de fusion mécanique est une méthode de traitement ou de modification des surfaces de particules inorganiques. Elle est basée sur des principes mécanochimiques. Elle peut créer des composites de surface, des revêtements et des dispersions.
Méthodes composites
(4) Méthode de modification par intercalation chimique : cette méthode permet de modifier les particules de poudre stratifiées. Elle utilise les liaisons faibles entre leurs couches cristallines, comme les liaisons moléculaires ou de van der Waals, ou les cations échangeables. La méthode modifie les propriétés de la poudre par des réactions chimiques ou d'échange d'ions. La poudre à intercaler doit donc avoir une structure cristalline stratifiée ou quasi stratifiée. Les exemples incluent la montmorillonite, le kaolin et d'autres minéraux silicatés stratifiés, ainsi que le graphite. La plupart des modificateurs d'intercalation sont organiques, mais certains sont inorganiques.
Plusieurs équipements de modification de revêtement en continu
La modification de surface des poudres minérales non métalliques est cruciale. Elle optimise leurs performances pour de nombreuses utilisations industrielles. Le choix de la technique de modification dépend des propriétés souhaitées et des exigences d'utilisation finale. À mesure que les industries évoluent, nous devons rechercher des modifications de surface. Cela permettra de libérer le potentiel de ces matériaux polyvalents.