Asam stearat dimodifikasi kalsium karbonat meningkatkan kompatibilitas polimer melalui peningkatan hidrofobisitas permukaan. bahan kimia Pengikatan dengan asam stearat meningkatkan stabilitas dispersi partikel dalam komposit. Perawatan ini mengurangi sensitivitas kelembaban sekaligus menjaga efektivitas biaya. Adhesi antarmuka yang ditingkatkan memungkinkan aplikasi industri dalam pelapis dan elastomer.
Kalsium karbonat yang dimodifikasi dengan asam stearat Keunggulan utama
- Hidrofobisitas yang dioptimalkan (sudut kontak air >100°)
- Mekanisme adsorpsi ganda (ikatan kimia/fisika)
- Stabilitas termal (dekomposisi yang dikonfirmasi TGA di atas 300°C)
- Kemampuan beradaptasi matriks yang luas (epoksi, karet, perekat)
- Pemrosesan hemat energi (toleransi kelembaban <1%)
Asam stearat merupakan asam lemak rantai panjang yang umum dengan harga yang relatif rendah. Asam stearat merupakan pengubah permukaan yang paling umum digunakan untuk kalsium karbonat. Asam stearat terutama terdiri dari dua bagian: gugus lipofilik dan gugus hidrofilik. Gugus hidrofilik berinteraksi dengan permukaan kalsium karbonat melalui penyerapan fisikokimia. Hal ini meningkatkan kompatibilitas dan dispersi partikel dalam matriks polimer termasuk plastik, karet, dan perekat.
Kalsium karbonat yang dimodifikasi dengan asam stearat (garam) dapat diproduksi dengan metode kering atau metode basah. Umumnya, proses basah menggunakan stearat, seperti natrium stearat.
Kalsium karbonat kering yang dimodifikasi dengan asam stearat
Proses ini dimulai dengan mengeringkan kalsium karbonat (jika kadar air <1%) untuk memastikan kestabilan material. Asam stearat kemudian ditambahkan sebagai pengubah permukaan, yang memungkinkan penyerapan fisikokimia melalui gugus hidrofiliknya. Ini melengkapi modifikasi permukaan bubuk untuk meningkatkan kompatibilitas polimer.
Saat menggunakan peralatan perawatan permukaan bubuk kontinyu, material dan pengubah permukaan dimasukkan secara terus-menerus dan serempak. Asam stearat dapat ditambahkan langsung dalam bentuk bubuk padat. Dosis tergantung pada bubuk ukuran partikel atau luas permukaan spesifik, biasanya 0,8%-1,2% massa kalsium karbonat.
Rekomendasikan tiga jenis peralatan permukaan bubuk kontinyu kalsium karbonat
Modifikasi permukaan kalsium karbonat memerlukan peralatan canggih untuk memastikan keseragaman lapisan dan efisiensi industri. Tiga sistem pelapisan kontinyu unggul dalam bidang ini:
Mesin Pelapis Pin Mill
- Mencapai keseragaman pelapisan 99% melalui tumbukan rotor-stator berkecepatan tinggi.
- Memproses partikel di bawah 20μm dengan kontrol kehalusan yang dapat disesuaikan.
- Memungkinkan penggilingan dan pelapisan secara bersamaan dalam kondisi kering.
Mesin Pelapis Turbo Mill
- Menggabungkan gaya sentrifugal dan aliran udara untuk penyebaran cepat.
- Mengurangi konsumsi pengubah sebesar 15% menggunakan ruang pencampuran multi-tahap.
- Menangani produksi hingga 10 ton/jam untuk produksi berskala besar.
- Mempertahankan tingkat aktivasi 97% dengan kontrol suhu yang presisi.
Mesin Pelapis Tiga Rol
- Investasi Rendah:Teknologi matang dengan biaya investasi rendah.
- Pelapisan Efisien: Tingkat pelapisan tinggi dengan aglomerat minimal.
- Manfaat Lingkungan: Tidak ada emisi debu selama pengoperasian.
- Efisiensi Energi: Gesekan sendiri menghasilkan panas, sehingga mengurangi biaya energi.
- Produksi Berkelanjutan: Cocok untuk penggunaan industri skala besar.
Modifikasi pelapisan permukaan menggunakan mixer yang suhunya terkontrol seperti sistem dayung horizontal/berkecepatan tinggi. Proses batch ini melibatkan siklus pencampuran selama 15-60 menit dengan bahan yang telah diukur sebelumnya dan asam stearat. Dosis asam stearat berkisar 0,8-1,5wt% kalsium karbonat; suhu reaksi dipertahankan pada 100°C. Bahan yang telah diolah dibuang untuk pengemasan setelah penyerapan permukaan selesai.
Agar asam stearat dapat terdispersi dengan lebih baik dan bereaksi secara merata dengan partikel kalsium karbonat, asam stearat juga dapat diencerkan terlebih dahulu dengan pelarut (seperti etanol anhidrat). Aditif lain juga dapat ditambahkan dalam jumlah yang sesuai selama modifikasi.
Kalsium karbonat yang dimodifikasi secara basah dengan asam stearat
Modifikasi basah adalah memodifikasi permukaan kalsium karbonat dalam larutan berair. Proses umumnya adalah menyabunkan asam stearat terlebih dahulu, kemudian menambahkannya ke bubur kalsium karbonat, dan setelah periode reaksi tertentu, menyaring dan mengeringkannya. Kalsium karbonat lebih mudah didispersikan dalam fase cair daripada dalam fase gas.
Selain itu, dengan menambahkan zat pendispersi, efek dispersinya lebih baik, sehingga partikel kalsium karbonat dan molekul pengubah permukaan dalam fase cair bekerja lebih merata. Ketika partikel kalsium karbonat menyerap stearat, energi permukaan berkurang. Bahkan jika partikel sekunder terbentuk setelah penyaringan dan pengeringan, penggumpalan dan gaya ikatannya melemah, dan penggumpalan keras tidak akan terbentuk. Penggumpalan keras dapat didispersikan kembali dengan gaya geser kecil.
Peralatan modifikasi permukaan basah umumnya lebih sederhana, sebagian besar berupa wadah dengan pengaduk dan mixer statis. Pengadukan yang kuat dapat meningkatkan efisiensi aktivasi modifikasi dan memperpendek waktu reaksi, tetapi persyaratan kinerja peralatannya tinggi.
Meskipun modifikasi permukaan basah juga dapat dilakukan pada suhu ruangan, waktu reaksinya lama. Oleh karena itu, umumnya diperlukan pemanasan modifikasi permukaan, dan suhu modifikasi umumnya sekitar 50-100°C.
Modifikasi permukaan basah sering digunakan untuk modifikasi permukaan kalsium karbonat ringan dan kalsium karbonat berat ultrahalus yang digiling dengan metode basah.