Carbonato di calcio è un inorganico vitale chimico. È ampiamente utilizzato in settori come la plastica, la gomma, i rivestimenti e la fabbricazione della carta. Negli ultimi anni, l'uso di resine sintetiche e prodotti chimici ha continuato a crescere. Quindi, l'uso di energia è aumentato ogni giorno. Nei settori della plastica, della gomma e di altri settori, le persone stanno prendendo in considerazione l'aggiunta di riempitivi. Ma si tratta di riempitivi inorganici. Questi riempitivi sono ricchi di risorse ed economici. Vengono aggiunti ai polimeri sintetici. Vogliamo aggiungere più riempitivo inorganico possibile (come il carbonato di calcio) a plastica e gomma. Ma dobbiamo comunque mantenere le proprietà fisiche e meccaniche dei prodotti.
Il carbonato di calcio semplice è un esempio di un comune riempitivo inorganico. È difficile soddisfare questi requisiti. Devono essere modificati per migliorare le loro prestazioni complessive. L'industria dei materiali compositi sta vivendo una rapida crescita. Il carbonato di calcio è ora un riempitivo e un importante modificatore.
Il carbonato di calcio attivo ha una grande capacità di riempimento nella plastica. Può ridurre i costi. Può migliorare la durezza, la rigidità, la stabilità dimensionale e la stabilità termica dei prodotti. Modifichiamo il carbonato di calcio normale per ottenere carbonato di calcio attivo. In questo modo, può riempire e modificare i prodotti compositi. Questi includono modifiche alla forma cristallina, dimensione delle particelle, e intervallo dimensionale. Modificano anche le proprietà superficiali del carbonato di calcio.
Metodo di modifica del carbonato di calcio
Uno è quello di cambiare la dimensione delle particelle in modo che le particelle di carbonato di calcio siano fini o ultrafini. Ciò include la modifica della forma cristallina e dell'intervallo dimensionale delle particelle. Utilizzare carbonato di calcio fine o ultrafine aiuta. Ha diverse forme cristalline. Ciò migliora la sua capacità di spargere la resina. Fornisce anche un effetto di rinforzo in materie plastiche, gomma e altri prodotti. Questi prodotti hanno particelle minuscole e un'ampia superficie.
Questo metodo richiede l'aggiornamento del vecchio processo. Richiede una migliore carbonizzazione, polverizzazione ed essiccazione del carbonato di calcio. Il processo di produzione è complicato. Quando si produce in serie, è difficile essiccare gli articoli e sono molto costosi da realizzare.
Il secondo è migliorare la superficie del carbonato di calcio. Ciò lo farà passare da inorganico a organico. Ciò aumenterà la sua compatibilità con le resine organiche. Questo cambiamento migliorerà anche la fabbricazione e la qualità dei prodotti.
Questo metodo utilizza principalmente molecole anfifiliche. Hanno gruppi sia inorganici che organici. Questi includono tensioattivi, acidi a catena lunga e agenti di accoppiamento. Li usano per modificare la superficie del carbonato di calcio. Il suo processo e la sua attrezzatura sono relativamente semplici e facili da implementare. L'agente di accoppiamento è nuovo. Tratta carbonato di calcio di varie dimensioni. La modifica è molto buona. È stato utilizzato sempre di più nella produzione di materiali compositi. Questi materiali includono plastica e gomma. Questo è un modo efficace per espandere le nuove varietà di riempitivi di carbonato di calcio.
Sostanza organica adatta alla modifica del carbonato di calcio
Molte sostanze possono modificare la superficie del carbonato di calcio. Tuttavia, la ricerca passata si è concentrata principalmente sull'uso di acidi organici. Li usano per creare carbonato di calcio attivo. Il ruolo dell'acido organico sulla superficie del carbonato di calcio è principalmente l'adsorbimento fisico. Fornisce lubrificazione tra l'interfaccia del carbonato di calcio e della resina. L'aggiunta di acido organico può modificare le proprietà reologiche e di lavorazione del materiale. Tuttavia, aiuta a malapena le proprietà fisiche del prodotto.
Studi recenti hanno dimostrato che quando il carbonato di calcio viene trattato con un agente di accoppiamento, le estremità inorganiche e organiche dell'agente possono reagire con la sua superficie. Possono anche reagire con resine organiche. Allo stesso tempo, possono aggrovigliarsi con la resina organica. In presenza di un agente di reticolazione, può verificarsi anche la reticolazione. Questo effetto modifica la polarità superficiale del carbonato di calcio. Ciò aumenta anche l'adesione tra carbonato di calcio e resina organica. Quindi, l'aggiunta di un agente di accoppiamento può migliorare la lavorazione di prodotti riempiti di carbonato di calcio. Può anche migliorare le proprietà fisiche e meccaniche dei prodotti.
Gli agenti di accoppiamento titanato e alluminato sono migliori. Modificano la superficie del carbonato di calcio. Tuttavia, il carbonato di calcio trattato con agenti di accoppiamento titanato cambierà il suo colore. Ciò accade a causa dell'ossidazione quando viene utilizzato in alcuni polimeri. Durante lo stoccaggio o la lavorazione, l'estremità organica della molecola di titanato può rompersi. Ciò può accadere a causa di idrolisi o alcolisi. Allo stesso tempo, la temperatura di decomposizione termica del titanato è inferiore a quella dell'alluminato. Quindi, è meglio utilizzare agenti di accoppiamento alluminato. Sono utilizzati per trattare il carbonato di calcio.
Il carbonato di calcio si attiva con agenti di accoppiamento alluminati. Le molecole di questi agenti sono anfifiliche. Hanno un'estremità inorganica-fila e un'estremità organica-fila. L'agente di accoppiamento agisce sulla superficie del carbonato di calcio. Gli ioni calcio e carbonato sulla superficie delle particelle incontrano l'acqua nell'aria e si idrolizzano. Ciò crea una superficie idrossilica alcalina e oleofobica.
I gruppi idrossilici superficiali del carbonato di calcio possono legarsi all'estremità inorganica-fila dell'agente di accoppiamento alluminato. Questa combinazione produce particelle di carbonato di calcio modificate in superficie. Queste particelle di carbonato di calcio hanno una superficie modificata. Sono miscelate con resine. Le estremità organiche delle molecole dell'agente di accoppiamento possono aggrovigliarsi con le molecole di resina. L'agente di accoppiamento attiva il carbonato di calcio. Ciò migliora la sua affinità con la resina organica. Modifica e rafforza la resina.