Carbonate de calcium est un élément inorganique vital chimiqueIl est largement utilisé dans les industries telles que les plastiques, le caoutchouc, les revêtements et la fabrication du papier. Ces dernières années, l'utilisation de résines synthétiques et de produits chimiques n'a cessé de croître. La consommation d'énergie a donc augmenté de jour en jour. Dans les industries du plastique, du caoutchouc et d'autres industries, les gens envisagent d'ajouter des charges. Mais ce sont des charges inorganiques. Ces charges sont riches en ressources et bon marché. Elles sont ajoutées aux polymères synthétiques. Nous voulons ajouter autant de charges inorganiques (comme le carbonate de calcium) que possible aux plastiques et aux caoutchoucs. Mais nous devons toujours conserver les propriétés physiques et mécaniques des produits.
Le carbonate de calcium ordinaire est un exemple de charge inorganique ordinaire. Il est difficile de répondre à ces exigences. Ils doivent être modifiés pour améliorer leurs performances globales. L'industrie des matériaux composites connaît une croissance rapide. Le carbonate de calcium est désormais une charge et un modificateur important.
Le carbonate de calcium actif a une grande capacité de remplissage dans le plastique. Il peut réduire les coûts. Il peut améliorer la dureté, la rigidité, la stabilité de la taille et la stabilité thermique des produits. Nous modifions le carbonate de calcium ordinaire pour obtenir du carbonate de calcium actif. De cette façon, il peut remplir et modifier des produits composites. Il s'agit notamment de modifications de la forme cristalline, la taille des particules, et la gamme de tailles. Ils modifient également les propriétés de surface du carbonate de calcium.
Méthode de modification du carbonate de calcium
La première consiste à modifier la taille des particules afin que les particules de carbonate de calcium soient fines ou ultrafines. Cela inclut la modification de la forme cristalline et de la taille des particules. L’utilisation de carbonate de calcium fin ou ultrafin est utile. Il présente différentes formes cristallines. Cela améliore sa capacité à répandre la résine. Il fournit également un effet de renforcement dans les plastiques, le caoutchouc et d’autres produits. Ces produits contiennent de minuscules particules et une grande surface.
Cette méthode nécessite la mise à jour de l'ancien processus. Il nécessite une meilleure carbonisation, pulvérisation et séchage du carbonate de calcium. Le processus de production est compliqué. Lors de la production en série, il est difficile de sécher les articles et leur fabrication coûte cher.
La seconde consiste à améliorer la surface du carbonate de calcium. Cela le fera passer d’inorganique à organique. Cela augmentera sa compatibilité avec les résines organiques. Ce changement améliorera également la fabrication et la qualité des produits.
Cette méthode utilise principalement des molécules amphiphiles. Ils ont à la fois des groupes inorganiques et organiques. Ceux-ci comprennent des tensioactifs, des acides à longue chaîne et des agents de couplage. Ils les utilisent pour modifier la surface du carbonate de calcium. Son procédé et ses équipements sont relativement simples et faciles à mettre en œuvre. L'agent de couplage est neuf. Il traite du carbonate de calcium de différentes tailles. La modification est très bonne. Il est de plus en plus utilisé dans la fabrication de matériaux composites. Ces matériaux comprennent les plastiques et le caoutchouc. Il s'agit d'un moyen efficace d'élargir les nouvelles variétés de charges de carbonate de calcium.
Matière organique adaptée à la modification du carbonate de calcium
De nombreuses substances peuvent modifier la surface du carbonate de calcium. Mais les recherches antérieures se sont principalement concentrées sur l’utilisation d’acides organiques. Ils les utilisent pour fabriquer du carbonate de calcium actif. Le rôle de l'acide organique à la surface du carbonate de calcium est principalement une adsorption physique. Il assure la lubrification entre l’interface du carbonate de calcium et de la résine. L'ajout d'acide organique peut modifier les propriétés rhéologiques et de transformation du matériau. Mais cela n’améliore guère les propriétés physiques du produit.
Des études récentes ont montré que lorsque le carbonate de calcium est traité avec un agent de couplage, les extrémités inorganiques et organiques de l'agent peuvent réagir avec sa surface. Ils peuvent également réagir avec les résines organiques. En même temps, ils peuvent s’emmêler avec de la résine organique. En présence d'un agent réticulant, une réticulation peut également se produire. Cet effet modifie la polarité de surface du carbonate de calcium. Cela augmente également l'adhérence entre le carbonate de calcium et la résine organique. Ainsi, l’ajout d’un agent de couplage peut améliorer le traitement des produits remplis de carbonate de calcium. Cela peut également améliorer les propriétés physiques et mécaniques des produits.
Les agents de couplage titanate et aluminate sont meilleurs. Ils modifient la surface du carbonate de calcium. Cependant, le carbonate de calcium traité avec des agents de couplage titanate changera de couleur. Cela se produit en raison de l’oxydation lorsqu’il est utilisé dans certains polymères. Pendant le stockage ou le traitement, l’extrémité organique de la molécule de titanate peut se briser. Cela peut se produire en raison de l’hydrolyse ou de l’alcoolyse. Dans le même temps, la température de décomposition thermique du titanate est inférieure à celle de l'aluminate. Il est donc préférable d’utiliser des agents de couplage aluminates. Ils sont utilisés pour traiter le carbonate de calcium.
Le carbonate de calcium s'active avec des agents de couplage aluminate. Les molécules de ces agents sont amphiphiles. Ils ont une extrémité inorganique-phile et une extrémité organique-phile. L'agent de couplage agit à la surface du carbonate de calcium. Les ions calcium et carbonate à la surface des particules rencontrent l’eau présente dans l’air et s’hydrolysent. Cela crée une surface hydroxyle alcaline et oléophobe.
Les groupes hydroxyles de surface du carbonate de calcium peuvent se lier à l'extrémité inorganique-phile de l'agent de couplage aluminate. Cette combinaison produit des particules de carbonate de calcium modifiées en surface. Ces particules de carbonate de calcium ont une surface modifiée. Ils sont mélangés à des résines. Les extrémités organiques des molécules d'agent de couplage peuvent s'emmêler avec les molécules de résine. L'agent de couplage active le carbonate de calcium. Cela améliore son affinité avec la résine organique. Il modifie et renforce la résine.
