탄산칼슘 개질 이 공식은 향상된 특성으로 인해 다양한 산업에서 상당한 주목을 받았습니다. 이 수정 프로세스는 표면 특성을 변경합니다. 탄산 칼슘. 탄산칼슘이 다양한 재료와 더 잘 작동하도록 돕습니다. 개질된 탄산칼슘은 더 나은 분산, 더 큰 안정성 및 향상된 성능을 보여줍니다. 이는 플라스틱, 페인트 및 코팅에 유용합니다. 연구자들은 항상 공식을 개선할 새로운 방법을 찾고 있습니다. 그들은 시장의 변화하는 요구에 부응하고자 합니다. 전반적으로 개질된 탄산칼슘 공식은 재료 과학에서 유망한 발전을 나타냅니다.
무거운 탄산칼슘을 분쇄한 Ca2+와 CO32- 입자는 물과 반응합니다. 이것은 히드록실기를 생성합니다. 결과적으로 무거운 탄산칼슘은 친수성이 됩니다. 그러나 유기 중합체는 친유성과 소수성입니다. 무거운 탄산칼슘과 유기 중합체의 표면 특성이 다르기 때문에 호환성이 좋지 않습니다. 이로 인해 계면에서 분산이 고르지 않고 결합이 약해집니다. 중합체 기반 복합재는 사용 중에 종종 계면 결함에 직면합니다. 이로 인해 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 무거운 탄산칼슘의 표면은 유기적으로 개질되어야 합니다.
탄산칼슘 개질제
표면 개질제에는 여러 종류가 있습니다. 종류, 투여량, 용도를 포함한 공식은 매우 구체적입니다. EPIC Powder는 중질 탄산칼슘을 개질하기 위한 20가지 특수 공식을 만들었습니다. 이 공정에는 습식 및 건식 방법이 포함됩니다. 개질제 유형에는 스테아르산(나트륨), 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제, 알루미네이트 커플링제, 계면활성제, 폴리머 유기물, 전분 및 복합 개질제 등이 있으며, 참조용으로만 사용하세요. 자세한 내용은 다음과 같습니다.
- 공식 1: 스테아르산 습식 분쇄 개질
- 제형2: 스테아르산나트륨 건조변성
- 포뮬라 3: KH-550 습식 개질
- 공식 4: 티타네이트와 알루미네이트 커플링제의 건식개질효과 비교
- 공식 5: 습식 개질을 위한 스테아르산 나트륨과 알루미네이트 커플링제의 효과 비교.
- 공식 6: 스테아르산나트륨과 커플링제의 습식 개질 효과 비교
- 공식 7: 계면활성제, 실리콘 오일 등의 건조개질 효과 비교
- 공식 8 : 커플링 = 계면활성제와 계면활성제의 개질효과 비교
- 공식 9: 계면활성제, 스테아르산, 커플링제 및 실리콘 오일의 건조 개질 효과 비교
- 화학식 10: 스테아르산-티타네이트 커플링제의 복합 개질제(습식 볼 밀링)
- 화학식 11: 스테아르산-티타네이트 커플링제의 복합 개질제(건식법)
- 화학식 12: 올레산과 커플링제의 복합 변형
- 공식 13: 수성 복합 개질제의 개질
- 공식 14: 폴리머 에멀젼의 건조 변형
- 공식 15: 디팔미토일 타르타르산 디에스테르의 변형
- 제형 16: 엘레오스테아르산 무수물 가수분해물의 건조 변형
- 포뮬라 17: 소르비탄 모노스테아레이트(Span60)의 변형
- 공식 18: 폴리비닐아세테이트 중합 변형
- 공식 19: 전분 코팅 가감
- 공식 20: 티타네이트 커플링제와 에어 플로우 밀링의 통합 처리
제형 1: 스테아르산 습식분쇄 개질
수정자: 스테아르산.
수정 방법: 탄산칼슘 가루 900g을 달아보세요. 입자 크기 약 45μm이어야 합니다. 고체 질량 분율이 75%인 슬러리를 준비합니다. 그런 다음 스테아르산을 첨가합니다. 스테아르산의 양은 탄산칼슘 분말 질량의 1%-3%이어야 합니다. 슬러리의 초기 점도는 42°C에서 147mPa·s이고, 20분 동안 방치한 후 점도는 228mPa·s입니다. 탄산칼슘 슬러리의 부피는 약 600mL입니다. 교반 분산기에서 90분 동안 1000r/min의 속도로 교반합니다. 교반을 멈춥니다. 슬러리를 꺼내 180°C로 설정된 건조 오븐에 넣습니다. 건조 후 변형된 블록을 꺼냅니다. 그런 다음 고속 분쇄기를 사용하여 3분 동안 분쇄합니다. 이렇게 하면 변형된 탄산칼슘 분말이 생성됩니다.
테스트 및 특성화: 입자 크기, 표면 활성화, 오일 흡수 값, 백색도.
수정 효과:
실온에서 중질 탄산칼슘을 분쇄하고 변형할 수 있습니다. 이 공정은 입자 크기를 45μm에서 2μm로 줄입니다. 스테아르산을 더 많이 첨가할수록 중질 탄산칼슘의 활성화가 증가합니다. 동시에 오일 흡수 값은 감소합니다. 스테아르산이 2%(질량 분율)로 증가함에 따라 중질 탄산칼슘 활성화는 98%를 넘습니다. 또한 오일 흡수 값은 0.267g/g로 떨어집니다. 중질 탄산칼슘을 함께 분쇄하고 변형하면 생산 비용을 낮추는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 제품의 경쟁력이 높아집니다.
제형 2: 스테아르산나트륨의 건조 변형
수정자: 스테아르산나트륨.
수정 방법: 먼저 오븐에서 무거운 탄산칼슘을 건조하여 수분을 제거합니다. 다음으로, 특정 양의 건조 분말을 달아 3구 플라스크에 넣습니다. 플라스크를 설정 온도의 수조에 넣고 저어줍니다. 그런 다음, 측정된 양의 스테아르산나트륨을 넣고 지정된 시간 동안 저어줍니다. 마지막으로, 혼합물을 식혀 변형된 무거운 탄산칼슘을 얻습니다.
테스트 및 특성화: FT-IR, XRD, SEM, 제타 전위.
수정 효과:
수정 온도가 70°C일 때, 스테아르산나트륨의 양은 중탄산칼슘 질량의 1.5%이고, 수정 시간이 50분이고, 속도가 700r/min일 때, 스테아르산나트륨으로 수정된 중탄산칼슘의 활성화 속도는 85.6%이고, 수정 효과가 좋다. 스테아르산나트륨을 첨가한 중탄산칼슘의 적외선 스펙트럼은 피크를 보였다. 2850cm-1에서 -CH2- 대칭 신축 피크와 2920cm-1에서 반대칭 신축 피크가 있었다. X선 회절 피크는 더 높은 각도로 이동했다. 제타 전위는 14.1mV에서 30.2mV로 증가했고, 입자 크기는 감소했다. 이는 스테아르산나트륨이 중탄산칼슘 표면에 그래프트되었음을 나타낸다. 그러나 수정은 탄산칼슘의 결정 형태를 변화시키지 않았다. 수정된 중탄산칼슘은 분산성이 좋다.
포뮬라 3: KH-550 습식 개질
수정자: γ-클로로프로필트리에톡시실란(KH-550), 스테아르산나트륨, 티타네이트 커플링제.
수정 방법:
- 습식법에 의한 접목 변형.
- 건조된 초미립 중질 탄산칼슘 200g을 칭량합니다.
- 무수에탄올 300g에 분산시킨다.
- 80℃의 수조에서 10분간 가열하고 저어줍니다.
- 그런 다음, 개질보조제의 분말 질량의 2.5%를 첨가합니다.
- 동일한 조건에서 60분 동안 계속 반응합니다.
- 마지막으로, 걸러내고 씻어서 뜨거운 상태에서 건조하면 변형된 초미립 중질탄산칼슘 분말을 얻을 수 있습니다.
테스트 및 특성화:
- 푸리에 변환 적외선 분광법
- 열중량 분석
- 입자 크기 분석
- 실리콘 고무 유동 특성 테스트
- 기계적 성질 시험
수정 효과:
유변학적 데이터는 개질된 초미립 중질 탄산칼슘이 실리콘 고무에 잘 분산됨을 보여줍니다. 또한 개질되지 않은 버전보다 콜로이드와의 호환성이 더 좋습니다. 초미립 중질 탄산칼슘은 크기에 대한 나노 강화 효과가 없습니다. 이는 표면 처리된 초미립 중질 탄산칼슘과 실리콘 고무 간의 상호 작용을 약화시킵니다. 결과적으로 가황 후 실리콘 고무의 성능은 개질되지 않은 초미립 중질 탄산칼슘을 사용하는 경우에 비해 감소합니다. KH-550은 아미노 및 알콕시기와 같은 특수한 특징이 있습니다. 이 때문에 KH-550으로 처리된 초미립 중질 탄산칼슘은 실리콘 고무에 쉽게 퍼집니다. 또한 화학적인 고무와 결합합니다. 그 결과, RTV 실리콘 고무는 우수한 기계적 특성을 보입니다.
공식 4: 티타네이트와 알루미네이트 커플링제의 건식 개질 효과 비교
수정자: 티타네이트 커플링제 JN-114, 알루미네이트 커플링제 DL-411.
변형 방법: 일정량의 중탄산칼슘을 달아 고속 믹서에 넣는다. 재료를 실험 온도까지 가열한 후 표면 개질제를 넣는다. 일정 반응 시간 후 교반을 멈추고 표면 개질된 중탄산칼슘을 얻는다.
테스트 및 특성화: 활성화 지수, 접촉각, 적외선 스펙트럼, 폴리프로필렌 복합소재 성능.
수정 효과:
(1) 티타네이트 커플링제 JN-114는 중질탄산칼슘 표면에 화학적으로 흡착된다.
중질탄산칼슘의 건조개질을 위한 최상의 조건은 다음과 같다.
- JN-114 투여량: 1.0%
- 변형온도 : 70℃
- 수정 시간: 30분.
이러한 조건 하에서 변형된 중질 탄산칼슘은 114.34°의 접촉각을 달성합니다. 활성화 지수도 99.21%에 도달합니다.
(2) 알루미네이트 커플링제 DL-411은 중질탄산칼슘 표면에 화학적으로 흡착된다.
중질 탄산칼슘을 건조 개질하기 위한 최상의 조건은 다음과 같습니다.
- DL-411 복용량 : 1.0%
- 변형온도 : 90℃
- 수정시간 : 30분
이러한 조건에서 변형된 중질 탄산칼슘의 접촉각은 121.70°입니다. 활성화 지수도 100%에 도달합니다.
(3) JN-114와 DL-411의 표면 개질은 PP 복합재의 충격 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 첨가량이 20%일 때 복합재는 가장 높은 충격 강도를 갖습니다. 이 강도는 순수 PP보다 38.87%, 41.97% 더 큽니다.
공식 5: 스테아르산나트륨과 알루미네이트 커플링제의 습식 개질 효과 비교
개질제: 알루미네이트 커플링제 DL-411 및 스테아르산나트륨.
수정 방법:
(1) 알루미네이트 커플링제 DL-411 변형 중질탄산칼슘을 제조하려면 다음 단계를 따르세요.
- 무거운 탄산칼슘 30g을 달아 250ml 반응병에 넣습니다.
- 물과 에탄올을 조금 더한 후, 저어서 현탁액을 만듭니다.
- 혼합물을 가열합니다.
- 알루미네이트 커플링제를 적당량의 무수에탄올에 녹인 후, 초음파 세척기를 이용하여 분산시킨다.
- 온도가 원하는 수준에 도달하면 알루미네이트-알코올 용액을 무거운 탄산칼슘 현탁액에 첨가합니다.
- 잠시 저어주어 반응이 일어나도록 합니다.
- 반응이 끝나면 에탄올로 생성물을 여러 번 씻어냅니다.
- 여과하고 분리한 후 50°C에서 24시간 진공 건조하면 최종제품인 알루미네이트 커플링제로 개질된 중질 탄산칼슘을 얻을 수 있습니다.
(2) 스테아린산나트륨 개질 중질탄산칼슘 :
- 250ml 반응병에 무거운 탄산칼슘 30g을 넣습니다.
- 물과 에탄올을 첨가한 후, 부드러운 현탁액이 될 때까지 저어줍니다.
- 원하는 온도에 도달할 때까지 혼합물을 가열합니다.
- 다음으로, 현탁액에 스테아르산나트륨 고체 입자를 첨가하고 잠시 교반합니다.
- 반응이 끝나면 물과 에탄올로 생성물을 씻어냅니다.
- 혼합물을 여과하고 분리한 다음 50°C에서 24시간 동안 진공 건조합니다.
- 이 과정을 통해 스테아르산나트륨으로 변형된 중질탄산칼슘이 생성됩니다.
테스트 및 특성화:
- 흡유량
- 침전량
- 접촉각
- 탄산칼슘/폴리프로필렌 복합재의 성능 테스트.
수정 효과:
1250메쉬 중질탄산칼슘을 스테아르산나트륨으로 개질하기 위한 최상의 조건은 다음과 같습니다.
- 온도 : 25℃
- 비율: m(탄산칼슘):m(에탄올):m(물) = 3:1.5:3
- 스테아르산나트륨에서 중탄산칼슘 질량: 3.0%
- 교반속도 : 400 r/min
- 교반시간 : 40분
이러한 설정으로 오일 흡수 값과 침전량은 약 50%만큼 감소합니다. 접촉각은 129.2°에 도달합니다.
알루미네이트 커플링제 DL-411을 사용하여 중질 탄산칼슘을 개질하는 가장 좋은 방법은 다음과 같습니다.
- 수정 온도: 25℃
- 혼합비율: m(탄산칼슘):m(에탄올):m(물) = 3:1.5:3
- 에이전트 비율: 알루미네이트 커플링제/중탄산칼슘 질량 = 2.0%
- 트리에틸아민 비율: 트리에틸아민/탄산칼슘 질량 = 0.5%
- 교반속도: 300 회전/분
- 교반 시간: 2분
변형되지 않은 탄산칼슘과 비교했을 때 변형된 중질 탄산칼슘은 다음과 같은 특성을 보입니다.
- 오일 흡수율 감소 : 47.0%
- 침전량 감소 : 45.8%
- 접촉각: 136.3°
PP에서 스테아린산나트륨 개질 중탄산칼슘의 최적 충진량은 20%입니다. 원료 PP와 비교하여 파단 신율과 충격 강도가 12.5%와 15.7%만큼 증가합니다. 폴리프로필렌에서 알루미네이트 개질 중탄산칼슘의 최적 충진량은 30%입니다. 이는 파단 신율을 15.0%만큼, 충격 강도를 16.0%만큼 증가시킵니다.
공식 6: 스테아르산나트륨과 커플링제의 습식 개질 효과 비교
수정자: 스테아르산나트륨, γ-클로로프로필트리에톡시실란(KH-550), 티타네이트 커플링제 TC114.
수정 방법: 건조된 초미립 중탄산칼슘 200g을 달아 둥근 바닥 플라스크에 넣는다. 무수 에탄올 300g으로 분산시킨다. 80℃의 수조에서 10분간 가열하고 교반한다. 그런 다음 변형 보조제 분말 질량의 2.5%를 첨가한다. 같은 조건에서 60분간 계속 반응시킨다. 그 후 여과하고, 씻고, 뜨거운 상태에서 건조시켜 변형된 초미립 중탄산칼슘 분말을 얻는다.
테스트 및 특성화:
- 푸리에 변환 적외선 분광법
- 열중량 분석
- 입자 크기 분석
이러한 방법은 RTV 실리콘 고무 재료의 특성을 평가합니다.
수정 효과:
유변학적 데이터는 개질된 초미립 중질 탄산칼슘이 실리콘 고무에 잘 분산됨을 보여줍니다. 이는 개질되지 않은 초미립 중질 탄산칼슘보다 우수합니다. 또한 콜로이드와의 호환성이 향상되었습니다. 초미립 중질 탄산칼슘은 크기에 대한 나노 강화 효과가 없습니다. 이는 표면 처리된 초미립 중질 탄산칼슘(TC114 및 스테아르산나트륨)과 실리콘 고무 간의 상호 작용을 약화시킵니다. 결과적으로 가황 후 실리콘 고무의 성능은 개질되지 않은 초미립 중질 탄산칼슘을 사용하는 경우에 비해 감소합니다. KH-550에는 아미노기와 알콕시기가 있습니다. 이 때문에 KH-550으로 처리한 초미립 중질 탄산칼슘은 실리콘 고무에 잘 분산됩니다. 또한 고무와 화학적 결합을 형성합니다. 결과적으로 RTV 실리콘 고무는 우수한 기계적 특성을 보입니다.
공식 7: 계면활성제, 실리콘 오일 등의 건조개질 효과 비교
수정자: 폴리에틸렌글리콜-200, 디에틸렌글리콜, 트리에탄올아민, 아미노실리콘오일-804.
수정 방법: 건식 개질법을 사용합니다. 무거운 탄산칼슘 분말 100g을 달아 3구 플라스크에 넣습니다. 이 플라스크를 일정한 온도의 수조에 넣습니다. 전기 교반기를 작동시켜 섞습니다. 온도가 95℃에 도달하면 교반하면서 표면 개질제를 첨가합니다. 첨가한 후 95℃에서 30분 동안 계속 교반하고 반응시킵니다. 이렇게 하면 무거운 탄산칼슘 개질 분말이 생성됩니다. 개질 분말이 식으면 샘플을 채취하여 테스트하고 특성화합니다.
테스트 및 특성화: 오일 흡수도, 적외선 스펙트럼, 열중량 분석.
수정 효과:
중질 탄산칼슘 필러의 오일 흡수를 감소시키는 4가지 표면 개질제의 순서는 다음과 같습니다: 아미노실리콘 오일-804 > 폴리에틸렌 글리콜-200 > 트리에탄올아민 > 디에틸렌 글리콜. 또한, 동일한 개질제는 투여량에 따라 다른 오일 흡수 값을 보입니다. 일반적으로 개질제의 투여량이 많을수록 오일 흡수 값이 낮아집니다. 모든 개질제는 중질 탄산칼슘 분말의 하이드록실기와 화학적으로 결합합니다. 아미노실리콘 오일-804를 1.00%에서 사용할 경우 개질된 샘플의 오일 흡수 값은 0.115 mL/g에 도달할 수 있습니다. 열중량 분석 결과 개질된 샘플이 가장 열 안정성이 좋습니다. 열 분해 온도는 325℃입니다.
공식 8: 커플링제와 계면활성제의 개질효과 비교
수정자는 다음과 같습니다.
- 알루미네이트 커플링제(DL-411)
- 티타네이트 커플링제(NDZ-201)
- 실란 커플링제(KH-550)
- 스테아르산(SA)
- 도데실황산나트륨(SDS)
- 글루타민산(GLU)
- 헥사데실인산(PO16)
- 옥타데실인산(PO18)
- 헥사데실 트리메틸 암모늄 브로마이드(CTAB) 계면활성제
복합 개질제는 알루미네이트 커플링제(DL-411)와 도데실황산나트륨(SDS)입니다.
변형 방법: 건식 변형과 습식 변형.
테스트 및 특성화에는 다음이 포함됩니다.
- 활성화율
- 흡유량
- 적외선 분석
- 입자 크기
- 전자 현미경
이는 PBAT/변형 탄산칼슘 복합재료의 성능에 초점을 맞춥니다.
수정 효과:
(1) 3가지 커플링제 DL-411, NDZ-201, KH-550의 함량이 1.5%이고, 개질방법이 습식개질일 경우 개질탄산칼슘이 가장 좋은 효과를 나타내었으며, 탄산칼슘 표면이 친유성이 되어 분산성이 향상되고 평균입자크기가 작아졌다.
(2) 6종의 계면활성제 중 SA, SDS, PO16의 함량이 3%일 때 탄산칼슘에 대한 개질효과가 가장 우수하여 탄산칼슘 표면을 친수성에서 소수성으로 성공적으로 변화시켰으며, 평균입자크기가 작아지고 분산성이 향상되었다.
(3) 탄산칼슘은 커플링제 DL-411과 계면활성제 SDS에 의해 개질되었다.
탄산칼슘에 대한 최상의 수정 효과는 다음 조건에서 나타났습니다.
- 복합 개질제 비율(DL:SDS) 3:2
- 반응시간 40분
- 반응 온도 80 °C
- 합성수정제 양 3%
단일 개질제와 비교했을 때, DL-411과 SDS의 상승효과로 인해 복합 개질제는 탄산칼슘에 대한 개질 효과가 더 좋습니다.
공식 9: 계면활성제, 스테아르산, 커플링제 및 실리콘 오일의 건조 개질 효과 비교
수정자:
- 신규 계면활성 개질제 JST-9001(폴리옥시에틸렌에테르형 복합개질제)
- JST-9002(인산염계 복합개질제)
- JST-9003(폴리옥시에틸렌에테르형 복합개질제)
- JST-900
수정 방법: 무거운 탄산칼슘 분말 100g을 달아보세요. 500mL 3구 플라스크에 넣으세요. 항온 수조를 원하는 온도로 설정하세요. 디지털 디스플레이 전기 교반기를 (1300±50) r/min으로 작동하도록 조정하세요. 그런 다음 플라스크에 있는 무거운 탄산칼슘에 개질제를 한 방울씩 떨어뜨립니다. 너무 빠르거나 너무 느리지 않게 적당한 속도로 첨가하세요. 개질제를 첨가한 후 3구 플라스크를 밀봉하고 타이밍을 시작하세요. 일정 시간 후 기기를 끄고 샘플이 식을 때까지 기다렸다가 꺼내서 밀봉된 백에 밀봉하세요.
테스트 및 특성화에는 다음이 포함됩니다.
- 흡유량
- 활성화 지수
- 유상분산안정성
- 물 접촉각
- 적외선 스펙트럼(FTIR)
- 열중량 분석(TG)
수정 효과:
JST-9001 및 JST-9003은 스테아르산 및 알루미네이트 F-2와 함께 JST-9002 및 JST-9004, 하이드록시 실리콘 오일 및 아미노 실리콘 오일 585C보다 더 잘 작동합니다. 이들은 중질 탄산칼슘에 대한 더 효과적인 개질을 제공합니다. 새로운 개질제 JST-9001 및 JST-9003은 낮은 개질제 투여량(0.50%)에서 스테아르산 및 알루미네이트 F-2보다 더 나은 개질 효과를 얻을 수 있습니다.
JST-9001 및 JST-9003으로 개질된 C525 중질 탄산칼슘 샘플의 오일 흡수 값은 각각 0.11 mL/g 및 0.10 mL/g입니다. 활성화 지수는 98.77% 및 99.19%입니다. 탁도 변화율은 4.06% 및 5.30%입니다. 습윤 접촉각은 154.2° 및 151.4°입니다.
00 중질 탄산칼슘 샘플의 경우 오일 흡수 값은 0.14 mL/g 및 0.15 mL/g입니다. 활성화 지수는 89.73% 및 93.77%입니다. 탁도 변화율은 16.04% 및 9.59%입니다. 습윤 접촉각은 91.9° 및 87.7°입니다.
적절한 투여량으로 JST-9001과 JST-9003의 친수성 그룹은 중탄산칼슘 표면의 -OH와 결합했습니다. 이는 탄산칼슘 입자에 개질제 분자 층을 생성했습니다. 중탄산칼슘의 표면 특성은 친수성에서 소수성으로 바뀌었습니다. 또한 오일 흡수 값이 크게 떨어졌습니다.
Formula 10: 스테아르산-티타네이트 커플링제 복합개질제(습식볼밀링)
수정자: 스테아르산과 티타네이트 커플링제는 복합개질제로 사용되고, 무수에탄올은 분산제로 사용됩니다.
수정 방법: 15.0g의 무거운 칼슘 분말을 달아서 첨가합니다. 볼밀. 다음으로, 질량비에 따라 특정량의 스테아르산과 티타네이트 커플링제를 달아줍니다. 이것을 볼밀에 넣습니다. 그런 다음, 분말이 막 덮일 때까지 무수 에탄올을 붓습니다. 마지막으로, 볼밀을 가동하여 무거운 칼슘 분말을 개질합니다. 개질된 분말을 건조 오븐에 넣고 80°C에서 건조하고, 실온으로 식힌 후 분쇄하여 개질된 제품을 얻습니다.
테스트 및 특성화: 활성화도, 오일흡수량, 침전량, 입자크기.
수정 효과:
다양한 요인을 테스트하고 직교 실험을 수행한 후, 우리는 수정을 위한 최상의 프로세스를 찾았습니다. 최적의 조건은 다음과 같습니다.
- 볼 밀링 시간 : 1.5시간
- 볼 밀링 속도: 350 r/min
- 수정자 복용량: 2.0%
- 수정자 비율: 1:3
변형된 중질 칼슘 분말은 변형되지 않은 분말보다 더 효과적입니다. 더 나은 활성화, 적은 오일 흡수, 더 낮은 침전 부피, 더 작은 입자 크기를 가지고 있습니다. 전반적으로 변형은 좋은 결과를 보여줍니다. 최적화된 공정을 통해 변형된 중질 칼슘 분말은 99.4%의 활성화도를 보여줍니다. 오일 흡수 값은 분말 100g당 14.27g입니다. 침전 부피는 1.08mL/g이고 입자 크기 D50은 1.58μm입니다.
제형11: 스테아르산-티타네이트 커플링제 복합개질제(건식법)
수정자: 스테아르산, 티타네이트 커플링제.
수정 방법: 건조된 중질 탄산칼슘을 일정량 달아 교반 탱크에 넣습니다. 다음으로 탱크를 적절한 온도의 수조에 넣습니다. 그런 다음 측정된 양의 스테아르산을 첨가합니다. 고속 분산기를 사용하여 탄산칼슘을 잘 섞습니다. 그 후 비스(디옥틸옥시피로포스페이트)에틸렌 티타네이트 커플링제를 첨가합니다. 마지막으로 혼합물을 고속 분산하여 변형 중질 탄산칼슘을 얻습니다. 에폭시 수지와 컴파운딩하여 변형 중질 탄산칼슘/에폭시 수지 복합 재료를 제조했습니다.
테스트 및 특성화에는 다음이 포함됩니다.
- 열중량 분석
- 근적외선 분광법
- X선 회절
- 전자현미경
- 에폭시수지제품 성능
스테아르산이 중질 탄산칼슘 질량의 1.5%를 구성할 때, 개질 시간은 20분이다. 티타네이트의 경우 질량의 2.0%에서 개질 시간은 단지 10분이다. 이러한 조건에서 복합 재료는 10.2MPa에서 가장 좋은 인장 특성을 갖는다. 또한 가장 낮은 오일 흡수 값을 보여준다. 중질 탄산칼슘의 결정 형태는 스테아르산, 티타네이트 및 에폭시 수지로 개질된 후에도 동일하게 유지되었다. 복합 개질제도 표면에 잘 결합되었다. 개질된 중질 탄산칼슘 입자는 분산이 좋고 에폭시 수지와 강한 결합을 갖는다.
포뮬라 12: 올레산 및 커플링제 복합 개질제
수정자:
- 알루미네이트 커플링제(DL-411)
- 알킬변성폴리실록산커플링제(FD-1106)
- 스테아르산(SA)
- 올레산(OA)
수정 방법:
(1) 습식 개질: 중탄산칼슘 10g을 달아 250mL 비이커에 넣는다. 그런 다음 물 50g과 에탄올 50g을 넣는다. 잘 저어서 현탁액을 만들고 80°C로 가열한다. 그런 다음 개질제를 에탄올에 녹인다. 초음파 세척기를 사용하여 10분간 분산시킨다. 온도가 설정 수준에 도달하면 개질 용액을 중탄산칼슘이 들어 있는 비이커에 넣는다. 잠시 저어준다. 반응 후 물과 에탄올로 혼합물을 씻는다. 그런 다음 60°C에서 12시간 동안 진공 건조한다. 이렇게 하면 개질된 탄산칼슘이 생성된다.
(2) 건식개질 : 먼저 고속믹서에 탄산칼슘분말을 넣고 80℃로 가열한 후 개질제를 분무하여 개질탄산칼슘을 얻는다.
(3) 복합 개질: 중탄산칼슘 분말 500g을 달아 고속 믹서에 넣고 교반하여 120℃까지 가열한다. 고속 믹서에 미스트 표면 개질제 FD-1106과 OA를 약간 분무한 후 일정 시간 동안 혼합하고 교반한다. 이렇게 하면 복합 개질제로 개질된 중탄산칼슘 분말이 생성된다.
시험 및 특성화: 활성화율 측정, 오일 흡수값 시험 및 입자 크기 분석.
수정 효과:
(1) 표면개질제 DL-411, SA, FD-1106, OA의 4가지 첨가량이 각각 중질탄산칼슘 질량의 1.5%, 1.0%, 1.5%, 1.0%일 때 개질효과가 가장 좋으며, 개질탄산칼슘 입자가 잘 퍼지고 활성화가 빠르며, 흡유유량도 낮아진다.
(2) 습식개질 효과는 비교적 뚜렷하지만 건식개질 공정은 더 간단하고 조작이 용이하며 비용을 대폭 절감할 수 있다. 따라서 건식개질은 산업생산에 더 적합하다.
(3) 네 가지 개질된 중질 탄산칼슘의 적외선 시험 결과는 중질 탄산칼슘이 개질제에 의해 성공적으로 개질되었음을 증명했습니다. 입자 크기 분석은 네 가지 개질제를 사용한 후 중질 탄산칼슘의 평균 크기가 많이 떨어졌음을 보여주었습니다. 그 중 OA는 23.6%로 가장 큰 평균 입자 크기를 생성했고, 활성화율은 98.8%에 도달했습니다.
(4) 알킬 개질 폴리실록산 커플링제(FD-1106)와 OA를 선택하여 탄산칼슘의 복합 자기조립 개질을 수행하였다. 복합 개질제 비율(FD-1106: OA)이 1:1일 때 가장 좋은 탄산칼슘 개질이 일어났다. 우리는 복합 개질제의 1%를 첨가하여 이를 달성하였다. 반응은 110°C에서 10분이 걸렸다. 개질된 탄산칼슘의 평균 입자 크기는 8.45μm였다. 게다가 활성화율은 99.6%에 도달하였다. PBAT/PLA에 30% 탄산칼슘을 채우면 복합 필름에 가장 좋은 기계적 특성이 나타난다. 인장 강도는 가로 방향으로 19.37MPa, 세로 방향으로 29.67MPa이다. 이때 복합 필름은 소수성 각도가 95°인 소수성 물질이다.
포뮬라 13: 수성 복합 개질제 개질
개질제: 폴리에틸렌 글리콜-300(PEG-300), 도데실황산나트륨(SDS), 스테아르산나트륨.
수정 방법:
- 무거운 탄산칼슘 500g을 달아보세요.
- 복합 개질제 10g을 달아보세요.
- 순수한 물 7mL를 측정합니다.
- 이것을 80℃의 수조에서 가열합니다.
이렇게 하면 나중에 사용할 수 있는 수용성 복합 개질제 용액이 생성됩니다.
중탄산칼슘 분말을 고속 믹서에 넣고 100~110℃로 가열한다. 다음으로 개질제 수용액을 천천히 첨가한다. 고속으로 5분간 혼합한다. 그런 다음 교반을 멈추고 믹서 커버를 연다. 물을 10분간 증발시킨다. 마지막으로 고속으로 20분간 더 혼합한다. 공정 중 재료 온도는 100~110℃ 사이를 유지한다. 이렇게 하면 활성화된 중탄산칼슘 분말을 얻을 수 있다.
시험 및 특성화: PP/중질 탄산칼슘 복합재료의 오일 흡수 값, 침전량, 표면 형태 및 성능.
수정 효과:
PEG-300, SDS, 스테아르산나트륨의 질량비가 6:2:2일 때 표면 개질이 가장 효과적이다. 중질 탄산칼슘 분말의 오일 흡수율은 32.7mL/100g에서 15.5mL/100g으로 떨어진다. 또한 침전 용적은 4.1mL/g에서 1.0mL/g으로 감소한다. 수성 복합 중질 탄산칼슘은 입자가 작다. 더 높은 분산성과 더 나은 결정화 성능을 제공한다. 수성 복합 개질제는 스테아르산보다 더 잘 작동한다. 중질 탄산칼슘 분말을 더 첨가하면 PP/중질 탄산칼슘 복합물의 기계적 성질도 변한다. 처음에는 개선되다가 감소한다. 질량 분율이 30%일 때 가장 좋은 성능이 나타난다. 굽힘 강도는 45.75MPa에 도달하고 인장 강도는 32.58MPa에 도달한다.
공식 14: 폴리머 에멀젼의 건조 변형
수정자: 폴리머 에멀전.
수정 방법: 탄산칼슘을 오븐에 넣고 110℃에서 24시간 동안 건조시킨다. 수분을 제거한 후 특정량의 건조 중탄산칼슘 분말을 달아서 3구 플라스크에 넣는다. 80℃의 수조에 넣고 500r/min의 속도로 전기적으로 교반한다. 3구 플라스크에 폴리머 에멀전을 넣고 50분 동안 전기적으로 교반한다. 냉각하고 배출하여 변형 중탄산칼슘을 얻는다.
테스트 및 특성화: 활성화율, FT-IR, XRD, SEM, 제타 전위.
수정 효과: 80℃에서 50분 후, 500r/min의 속도에서 변형된 탄산칼슘은 90.8% 활성화율을 달성합니다. 이는 Xianfeng 중탄산칼슘의 중량을 기반으로 한 3% 폴리머 에멀전을 사용합니다. 이는 양호한 변형 효과를 보여줍니다. 탄산칼슘은 FT-IR, XRD, SEM 및 제타 전위로 특성화되었습니다. 결과는 폴리머 에멀전을 탄산칼슘 표면에 성공적으로 접목했음을 보여줍니다. 변형된 탄산칼슘의 회절 피크는 더 높은 각도로 이동합니다. 그러나 폴리머 에멀전은 탄산칼슘 결정 형태를 변경하지 않습니다. 변형된 탄산칼슘의 제타 전위는 14.1mV에서 29.8mV로 상승합니다. 입자 크기가 작아져 분산성이 향상됩니다.
제형 15: 디팔미토일 타르타르산 디에스터 개질
개질제: 디팔미토일 타르타르산 디에스테르.
수정 방법:
(1) 디팔미토일 타르타르산 디에스테르의 합성: 둥근 바닥 플라스크에 팔미트산 10.3g을 넣고 시작합니다. 그런 다음, 교반하면서 티오닐 클로라이드 10mL을 천천히 첨가합니다. 혼합물을 80℃로 3시간 동안 가열하거나 용액이 투명해질 때까지 가열합니다. 진공 회전 증발을 사용하여 여분의 티오닐 클로라이드를 제거합니다. 그런 다음, 메틸 tert-부틸 에테르 5mL을 첨가합니다. 갈색-노란색 팔미트산 클로라이드가 얻어질 때까지 회전 증발을 계속합니다. 팔미트산 클로라이드를 디클로로메탄에 녹입니다.
그런 다음, 이 혼합물을 3구 플라스크로 옮긴다. 다음으로, 얼음물 욕조에 보관하면서 16.8mL의 트리에틸아민을 첨가한다. 타르타르산 3.0g을 달아서 가열하고 아세톤에 녹인 다음, 3구 플라스크에 떨어뜨린다. 완료 후, 실온으로 가열하고 밤새 반응시킨다. 여과하고 여과액을 진공 증발시켜 페이스트와 같은 고체를 얻는다. 그런 다음, 아세톤으로 두 번 재결정한다. 마지막으로, 건조시켜 흰색 고체를 얻는데, 이것이 목적 생성물인 디팔미토일 타르타르산 디에스테르이다.
(2) 중질탄산칼슘의 개질: 탄산칼슘 분말을 약간 달아서 물을 넣고 저어서 슬러리를 만든다. 그런 다음, 항온수조에 넣는다. 450 r/min의 속도로 교반하면서 가열한다. 적절한 온도로 가열한다. 그런 다음, 개질제의 적절한 질량 분율을 첨가한다. 일정한 온도에서 일정 시간 동안 교반하고 반응시킨다. 여과하고, 건조하고, <250μm의 입자 크기로 분쇄하여 탄산칼슘 개질 제품을 얻는다.
시험 및 특성화: 오일 흡수 값, 침전량, 활성화도.
수정 효과:
디팔미토일 타르타르산 디에스테르로 중질 탄산칼슘(10μm)을 개질하려면 다음의 최적 조건을 사용하세요: 2.0% 개질제 투여량, 55분의 개질 시간, 60℃의 온도.
이러한 조건 하에서 변형된 탄산칼슘은 눈에 띄는 변화를 보였습니다.
- 오일 흡수 값이 0.2780 mL/g에서 0.2039 mL/g로 떨어졌습니다.
- 침전량은 1.3 mL/g에서 0.3 mL/g로 감소했습니다.
- 활성화 정도는 0%에서 98.58%로 상승했습니다.
이러한 결과는 상당한 변화 효과를 나타냅니다.
디팔미토일 타르타르산 디에스터를 함유한 탄산칼슘은 오일을 덜 흡수하고 침전량이 작습니다. 이는 스테아르산을 사용하는 탄산칼슘과 다릅니다. 그러나 활성화 정도는 더 좋습니다. 이는 이중 소수성 사슬과 디카르복실산을 함유한 디팔미토일 타르타르산 디에스터의 개질 효과가 전통적인 단일 사슬 스테아르산보다 더 우수함을 보여줍니다.
제형 16: 엘레오스테아르산 무수물 가수분해물의 건조 변형
개질제: 엘레오스테아르산은 원료로 사용됩니다. 이것은 디엘스-알더 반응을 통해 말레산 무수물과 반응하여 엘레오스테아르산 무수물을 생성합니다. 그런 다음 이 화합물은 가수분해되어 여러 작용점을 가진 개질제인 트리카르복실 엘레오스테아르산 무수물 가수분해물을 생성합니다.
수정 방법:
(1) 엘레오스테아린산 무수물 가수분해물의 합성:
- 3구 플라스크에 엘레오스테아르산 20.0g을 첨가합니다.
- 끊임없이 저어주면서 65℃로 가열합니다.
- 그런 다음, 말레산무수물 3.6g을 첨가합니다.
- 말레산 무수물이 용해되면 온도를 약 140℃로 올립니다.
- 90분 동안 반응시키면 갈색-노란색의 점성이 있는 엘레오스테아린산 무수물이 생성됩니다.
- 다음으로, 엘레오스테아린산무수물을 아세톤에 녹여 용액을 만듭니다.
- 적당량의 물을 첨가하여 무수물을 가수분해합니다.
- 엘레오스테아린산 무수물 가수분해물을 얻으려면 실온에 30분 동안 방치하세요.
(2) 중질탄산칼슘의 건식변성 :
- 100g의 무거운 탄산칼슘 분말로 시작하세요.
- 고속 분산기에 넣으세요.
- 50℃로 가열합니다.
- 그런 다음, 엘레오스테아르산 무수물 가수분해물을 함유한 아세톤 용액을 특정량 첨가합니다.
- 15분 동안 섞어서 저어줍니다.
- 그 후, 일정한 질량이 될 때까지 건조시킨다.
- 마지막으로
시험 및 특성화: 활성화도, 오일 흡수값, 접촉각, 점도, 성능 시험을 위한 탄산칼슘/PVC 복합재료 제조.
수정 효과:
탄산칼슘의 가장 좋은 변형은 1.5% 엘레오스테아르산 무수물 가수분해물을 사용합니다. 그 결과 활성화도는 83.40%가 됩니다. 또한 오일 흡수 값을 28.29 mL/100g으로 낮추고 점도를 46.36%만큼 낮춥니다. 물 접촉각은 99°입니다. PVC에 변형 탄산칼슘을 채우면 복합재의 노치 충격 강도가 높아집니다. 8.455 kJ/m²에서 10.216 kJ/m²로 상승합니다. 파단 신율도 증가하여 16.12%에서 24.52%로 상승합니다. 변형 탄산칼슘은 PVC 소재에 강인함을 더해줍니다.
제형 17: Span60 수정
개질제: 소르비탄 모노스테아레이트(Span60).
수정 방법:
건조된 중질 탄산칼슘 분말의 특정 양을 칭량합니다. 그런 다음 볼 밀링 비드에 대해서도 동일하게 칭량합니다. 그런 다음 두 가지를 모두 깨끗하고 건조한 볼 밀에 넣고 볼 대 재료 비율에 따라 넣습니다. 원하는 양의 개질제를 칭량합니다. 무수 에탄올에 녹입니다. 그런 다음 혼합물을 볼 밀에 붓습니다. 볼 밀을 시작하여 개질을 시작합니다. 볼 밀링 후 슬러리를 제거합니다. 그런 다음 80°C의 건조 오븐에 넣습니다. 건조되면 실온으로 식힙니다. 마지막으로 갈아서 개질된 중질 칼슘 분말 샘플을 얻습니다.
시험 및 특성화: 활성화, 침전량, 오일 흡수 값, 입자 크기.
수정 효과:
수정 후, 중질 칼슘 분말의 표면 활성화가 증가합니다. 침전량, 오일 흡수 값 및 입자 크기가 감소합니다. 수정제 Span60은 중질 칼슘 분말의 표면에 성공적으로 흡착되었습니다. 이것은 분말의 표면 특성을 개선합니다. 수정제의 양은 수정 효과에 가장 큰 영향을 미칩니다. 다음은 볼 대 재료 비율입니다. 그 후, 볼 밀링 시간과 볼 밀링 속도도 중요한 역할을 합니다.
수정을 위한 최상의 조건은 다음과 같습니다.
- 볼 밀링 속도: 300 r/min
- 볼 밀링 시간 : 1.5시간
- 볼 대 재료 비율: 8:1
- 수정자 복용량: 2.0%
이러한 조건 하에서, 변형된 중질칼슘 분말의 활성화 정도는 99.2%에 도달합니다.
공식 18: 폴리비닐아세테이트 중합 변형
개질제: 폴리비닐 아세테이트.
수정 방법:
(1) 폴리비닐아세테이트의 직접 변형. 분쇄된 중질탄산칼슘 슬러리를 90°C로 가열한다. 그런 다음 중합된 폴리비닐아세테이트를 빠르게 교반하면서 첨가한다. 90°C에서 1시간 동안 교반하여 변형을 완료한다.
(2) 폴리비닐 아세테이트의 현장 중합 변형. 폴리비닐 알코올과 소듐 도데실벤젠 설포네이트를 분쇄된 중탄산칼슘 슬러리에 섞는다. 슬러리를 90°C로 가열한다. 그런 다음 유화제를 켜서 폴리비닐 알코올을 완전히 용해시킨다. 마지막으로 식힌다. 혼합물을 68~70°C로 식힌다. 그런 다음 총 비닐 아세테이트의 OP-10과 30%를 첨가한다. 20분간 교반한다. 다음으로 총 비닐 아세테이트를 기준으로 0.5% 과황산칼륨을 첨가한다. 30분간 반응시킨다. 나머지 비닐 아세테이트와 또 다른 0.5% 과황산칼륨을 천천히 첨가한다. 비닐 아세테이트를 첨가하는 동안 68~70°C의 온도를 유지한다. 모든 비닐 아세테이트를 첨가한 후 온도를 90~95°C로 올린다. 그런 다음 10% 중탄산나트륨 용액을 사용하여 반응이 완료되고 변형이 완료될 때까지 pH를 6~7로 조절합니다.
(3) 스테아르산 개질. 분쇄된 중질 탄산칼슘 슬러리를 90℃로 가열하고, 가열하여 용융시킨 스테아르산을 고속 교반 하에 첨가한다. 온도를 유지하고 1시간 동안 교반하여 개질을 완료한다. 중질 탄산칼슘의 탈수, 건조 및 분쇄: 원심분리기를 사용하여 개질된 중질 탄산칼슘 슬러리를 탈수한다. 이 공정은 개질된 중질 탄산칼슘 필터 케이크를 생성한다. 필터 케이크를 오븐에 넣고 110℃에서 필터 케이크의 수분 함량이 0.3% 미만이 될 때까지 건조하는데, 이를 완료로 간주한다. 건조된 필터 케이크를 제트밀 분쇄 및 체질용. 분쇄 및 체질 후 얻은 분말은 PVC 과립화에 사용되는 중질 탄산칼슘 분말입니다.
테스트 및 특성화: 열중량 테스트, 적외선 스펙트럼 테스트, PVC 성능 테스트.
수정 효과:
탄산칼슘 슬러리는 중합 반응이 필요합니다. 이것은 폴리비닐 아세테이트가 탄산칼슘 표면에 달라붙는 데 도움이 됩니다.
폴리비닐 아세테이트로 개질된 탄산칼슘은 PVC 제품이 원래의 무거운 탄산칼슘 색상에 더 가깝게 유지되도록 도와줍니다. 이것은 스테아르산으로 개질된 탄산칼슘보다 좋습니다. 폴리비닐 아세테이트는 탄산칼슘과 PVC 수지 사이의 마찰을 줄입니다. 또한 용융 점도를 낮추고 가소화 중에 PVC 수지가 분해되는 것을 방지합니다.
폴리비닐 아세테이트로 개질된 탄산칼슘은 PVC 소재에서 더 나은 기계적 특성을 가지고 있습니다. 이는 스테아르산으로 개질된 것과 비교했을 때 사실입니다. 이는 주로 폴리비닐 아세테이트가 탄산칼슘이 PVC 수지와 잘 섞이도록 돕고 엘라스토머를 추가하기 때문입니다.
폴리비닐 아세테이트로 개질된 탄산칼슘(현장 중합)은 스테아르산으로 개질된 탄산칼슘보다 컬러 PVC 사출 성형 부품에서 더 잘 보입니다. 이는 폴리비닐 아세테이트가 중질 탄산칼슘과 PVC 수지 간의 호환성 문제를 해결하는 데 도움이 되기 때문입니다.
공식 19: 전분 코팅 개질
개질제: 전분이 주요 개질제이고, 스테아르산나트륨과 헥사메타인산나트륨이 보조제입니다.
수정 방법:
천연 폴리머 전분을 개질제로 사용합니다. 먼저 전분과 중탄산칼슘을 고르게 섞습니다. 그런 다음 적절한 비율과 농도로 현탁액으로 준비합니다. 그런 다음 혼합물을 저어 95°C로 가열합니다. 잠시 후 일정량의 스테아르산나트륨 용액을 첨가합니다. 혼합물의 전분은 특정 시간 동안 복합 반응을 거칩니다. 이 과정은 원하는 수준의 소수성을 달성하는 데 도움이 됩니다. 일정 기간의 반응 후 온도를 낮추어 전분의 활용률을 개선합니다. 그런 다음 헥사메타인산나트륨 용액을 첨가합니다. 이렇게 하면 전분이 물에 가교되어 침전됩니다. 이렇게 하면 전분을 더 효과적으로 사용할 수 있습니다. 또한 중탄산칼슘 표면의 복합체의 전단 저항성을 높입니다.
테스트 및 특성화에는 다음이 포함됩니다.
- 흼
- 불투명
- 제타 전위
- 입자 크기 및 분포
- 광학적 특성
- 채워진 종이의 강도 특성.
수정 효과:
변형된 중질탄산칼슘의 최적 조건은 다음과 같습니다.
- 1.5% 헥사메타인산나트륨
- 20% 블렌드 농도
- 침전반응의 경우 60℃
- 교반속도는 200rpm입니다.
변형은 중탄산칼슘의 백색도와 불투명도를 낮춥니다. 제타 전위는 양에서 음으로 이동합니다. 변형 중탄산칼슘은 변형되지 않은 중탄산칼슘보다 약 6배 더 큰 입자를 가지고 있습니다. 그 농도는 변형되지 않은 유형의 약 1/11입니다. 또한 입자 크기 분포 범위가 더 좁습니다.
동일한 회분 함량으로 변형된 중질 탄산칼슘 충전지는 성능이 훨씬 더 강합니다. Z 방향 섬유 결합 강도는 변형되지 않은 중질 탄산칼슘 충전지보다 훨씬 높습니다. 변형된 중질 탄산칼슘 충전지는 변형되지 않은 버전보다 덜 희고 덜 불투명합니다. 그러나 차이는 크지 않습니다. 충전량이 증가함에 따라 변형되지 않은 중질 탄산칼슘이 처음에 더 많이 유지합니다. 그런 다음 변형된 중질 탄산칼슘이 선두를 차지합니다. 전반적으로 유지율은 비슷합니다. 양이온 폴리아크릴아미드(CPAM)가 증가함에 따라 변형된 중질 탄산칼슘은 처음에 변형되지 않은 유형보다 더 많이 유지합니다. 그런 다음 변형되지 않은 중질 탄산칼슘의 유지율이 다시 높아집니다. 그러나 두 유형의 전반적인 유지율은 매우 비슷합니다. 중질 탄산칼슘의 전분 변형은 충전된 종이에서 알킬 케텐 다이머(AKD)의 사이징 효과를 개선할 수 있습니다.
포뮬라 20: 티타네이트 커플링제와 에어플로우 밀링 통합 가공
개질제: 티타네이트 커플링제; 개질제 용액의 50%를 구성합니다. 사용된 용매는 무수 에탄올입니다.
수정 방법:
공기 흐름 분쇄 및 표면 개질의 통합 처리 방법을 채택합니다. 먼저 공기 흐름 분쇄 챔버에 1.5kg의 중질 칼슘 입자를 추가합니다. 다음으로 분무 노즐과 페리스탈틱 펌프를 사용하여 개질제 용액을 개질 챔버에 분사합니다. 초음파 분쇄 노즐을 켭니다. 고압 공기가 챔버 내의 중질 칼슘 입자를 분쇄합니다. 이 프로세스는 표면을 개질하고 공기 흐름 분쇄를 달성하는 데 도움이 됩니다. 5분마다 초미립 중질 칼슘 분말을 무게를 측정합니다. 그런 다음 동일한 양의 중질 칼슘 분말을 분쇄 챔버에 추가합니다. 이렇게 하면 챔버 내의 중질 칼슘 분말의 질량이 일정하게 유지됩니다. 통합 분쇄 및 개질 실험은 30분 후에 종료됩니다.
테스트 및 특성화:
분쇄 배출 속도는 무거운 칼슘 입자의 공기 흐름 분쇄 효과를 평가하는 데 사용됩니다. 더 빠른 분쇄 배출 속도는 동일한 휠 속도에서도 무거운 칼슘 입자에 대한 분쇄 에너지를 덜 사용합니다. 이는 또한 더 나은 분쇄 효과로 이어집니다. 우리는 분말의 입자 크기 분포를 조사합니다. 이는 개질 프로세스가 무거운 칼슘 분말의 크기를 변경하는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 무거운 칼슘 분말의 입자 크기가 크게 변하지 않을 때 배출 속도가 빠를수록 분쇄 효과가 더 좋습니다. 초미립자 무거운 칼슘과 액체 파라핀은 표면 개질이 점도에 어떻게 영향을 미치는지 보여줍니다. 점도가 낮을수록 초미립자 무거운 칼슘 분말이 유기 매트릭스와 더 잘 혼합됩니다. 또한 균일하게 분산하기가 더 쉽습니다. 이로 인해 더 나은 표면 개질 효과가 나타납니다.
수정 효과:
공기 흐름 분쇄 중 표면을 변경하면 초미립 중질 칼슘 분말의 배출 속도를 높일 수 있습니다. 공기 흐름 온도가 60°C에 도달하면 개질제 용액은 50% 커플링제 질량 분율을 가지며 1.5mL/min으로 흐릅니다. 결과적으로 중질 칼슘 입자의 배출 속도는 21.0g/min에서 56.7g/min으로 증가합니다. 이는 170% 증가입니다. 공기 흐름 분쇄는 중질 칼슘 분말의 표면을 변경합니다. 이렇게 하면 유기 매트릭스와 잘 섞입니다. 이 공정은 초미립 중질 칼슘 분말의 입자 크기를 크게 변경하지 않습니다. 크기는 주로 그레이딩 휠의 회전 속도에 따라 달라집니다.