Acido stearico modificato carbonato di calcio migliora la compatibilità dei polimeri tramite il miglioramento dell'idrofobicità della superficie. chimico la legatura con acido stearico aumenta la stabilità della dispersione delle particelle nei compositi. Questo trattamento riduce la sensibilità all'umidità mantenendo al contempo la convenienza. L'adesione interfacciale migliorata consente applicazioni industriali in rivestimenti ed elastomeri.
Carbonato di calcio modificato con acido stearico Principali vantaggi
- Idrofobicità ottimizzata (angolo di contatto con l'acqua >100°)
- Meccanismi di doppio assorbimento (legame chimico/fisico)
- Stabilità termica (decomposizione confermata da TGA sopra i 300°C)
- Ampia adattabilità alla matrice (epossidica, gomma, adesivi)
- Lavorazione a risparmio energetico (tolleranza all'umidità <1%)
L'acido stearico è un comune acido grasso a catena lunga con un prezzo relativamente basso. È il modificatore di superficie più comunemente utilizzato per il carbonato di calcio. È composto principalmente da due parti: un gruppo lipofilo e un gruppo idrofilo. I gruppi idrofili interagiscono con le superfici del carbonato di calcio tramite adsorbimento fisico-chimico. Ciò migliora la compatibilità e la dispersione delle particelle in matrici polimeriche tra cui plastica, gomme e adesivi.
Il carbonato di calcio modificato con acido stearico (sale) può essere prodotto con metodo a secco o a umido. Generalmente, il processo a umido utilizza stearato, come lo stearato di sodio.
Carbonato di calcio modificato secco con acido stearico
Il processo inizia con l'essiccazione del carbonato di calcio (se l'umidità è <1%) per garantire la stabilità del materiale. L'acido stearico viene quindi aggiunto come modificatore di superficie, consentendo l'adsorbimento fisico-chimico attraverso i suoi gruppi idrofili. Ciò completa la modifica della superficie della polvere per una maggiore compatibilità con i polimeri.
Quando si utilizzano apparecchiature di trattamento superficiale a polvere continua, il materiale e il modificatore di superficie vengono alimentati in modo continuo e sincrono. L'acido stearico può essere aggiunto direttamente in forma di polvere solida. Il dosaggio dipende dalla polvere dimensione delle particelle o area superficiale specifica, in genere 0,8%-1,2% di massa di carbonato di calcio.
Consiglia tre tipi di apparecchiature di superficie in polvere continua di carbonato di calcio
La modifica della superficie del carbonato di calcio richiede attrezzature avanzate per garantire uniformità rivestimento ed efficienza industriale. Tre sistemi di rivestimento continuo eccellono in questo campo:
Macchina per rivestimento di pin mill
- Ottiene l'uniformità del rivestimento 99% tramite collisioni rotore-statore ad alta velocità.
- Elabora particelle inferiori a 20 μm con controllo della finezza regolabile.
- Consente la molatura e il rivestimento simultanei in condizioni asciutte.
Macchina di rivestimento Turbo Mill
- Combina la forza centrifuga e il flusso d'aria per una rapida dispersione.
- Riduce il consumo di modificatore di 15% utilizzando camere di miscelazione multistadio.
- Gestisce produzioni fino a 10 tonnellate/ora per produzioni su larga scala.
- Mantiene la velocità di attivazione 97% con controllo preciso della temperatura.
Macchina di rivestimento a tre rulli
- Basso investimento: Tecnologia matura con bassi costi di investimento.
- Rivestimento efficiente: Elevato tasso di rivestimento con agglomerati minimi.
- Benefici ambientali: Nessuna emissione di polvere durante il funzionamento.
- Efficienza energetica: L'autoattrito genera calore, riducendo i costi energetici.
- Produzione continua: Adatto per uso industriale su larga scala.
La modifica del rivestimento superficiale utilizza miscelatori a temperatura controllata come sistemi a pale orizzontali/ad alta velocità. Questo processo batch prevede cicli di miscelazione di 15-60 minuti con materiali premisurati e acido stearico. Il dosaggio dell'acido stearico varia da 0,8 a 1,5 wt% di carbonato di calcio; la temperatura di reazione si mantiene a 100 °C. Il materiale trattato viene scaricato per l'imballaggio dopo il completo adsorbimento superficiale.
Per far sì che l'acido stearico si disperda meglio e reagisca uniformemente con le particelle di carbonato di calcio, l'acido stearico può anche essere diluito in anticipo con un solvente (come l'etanolo anidro). Altri additivi possono anche essere aggiunti in quantità appropriate durante la modifica.
Carbonato di calcio modificato con acido stearico
La modifica umida consiste nel modificare la superficie del carbonato di calcio in una soluzione acquosa. Il processo generale consiste nel saponificare prima l'acido stearico, quindi aggiungerlo alla sospensione di carbonato di calcio e, dopo un certo periodo di reazione, filtrarlo e asciugarlo. È più facile disperdere il carbonato di calcio nella fase liquida che in quella gassosa.
Inoltre, aggiungendo disperdenti, l'effetto di dispersione è migliore, quindi le particelle di carbonato di calcio e le molecole modificatrici di superficie nella fase liquida agiscono in modo più uniforme. Quando le particelle di carbonato di calcio assorbono lo stearato, l'energia superficiale si riduce. Anche se si formano particelle secondarie dopo la filtrazione e l'essiccazione, la loro agglomerazione e forza di legame si indeboliscono e non si formeranno agglomerazioni dure. Possono essere ridisperse con una piccola forza di taglio.
Le apparecchiature di modifica della superficie bagnata sono generalmente più semplici, per lo più contenitori con agitatori e miscelatori statici. Una forte agitazione può migliorare l'efficienza di attivazione della modifica e ridurre il tempo di reazione, ma i requisiti di prestazione dell'apparecchiatura sono elevati.
Sebbene la modifica della superficie bagnata possa essere eseguita anche a temperatura ambiente, il tempo di reazione è lungo. Pertanto, è generalmente necessario riscaldare la modifica della superficie e la temperatura di modifica è generalmente di circa 50-100°C.
La modifica della superficie umida viene spesso utilizzata per la modifica superficiale del carbonato di calcio leggero e del carbonato di calcio pesante ultrafine macinati con il metodo umido.