탄산 칼슘 물을 좋아하는 무기 화합물입니다. 표면에 많은 수산기 구조가 있습니다. 유기 중합체에 대한 친화성이 거의 없습니다. 응집체를 쉽게 형성하지만 응집체 내에서 고르지 않게 분산됩니다. 이로 인해 복합 재료 간 계면에 결함이 발생합니다. 직접 적용하면 결과가 좋지 않습니다. 이러한 결함은 충전량이 증가함에 따라 더욱 분명해집니다. 과도한 충전은 제품을 사용할 수 없게 만들 수도 있습니다. 탄산칼슘의 보강 효과를 높이기 위해 분말을 개질해야 합니다. 또한 복합 재료에서의 분산을 개선해야 합니다. 이렇게 하면 탄산칼슘으로 채워진 복합 재료의 물리적 특성이 향상됩니다. 재료의 용도를 확대하기 위해 다양한 방법을 사용해야 합니다. 이렇게 하면 기능적이고 보강적이며 충전하는 재료가 됩니다.
탄산칼슘을 수정하는 주요 방법은 두 가지가 있습니다. 하나는 입자 크기. 이것은 입자를 미세하거나 초미세하게 만듭니다. 수지에서의 분산성을 개선합니다. 이 변화는 플라스틱, 고무 및 기타 제품을 더 강하게 만듭니다. 입자가 이를 강화하도록 함으로써 그렇게 합니다. 입자는 작고 비표면적이 큽니다.
다른 방법은 분말의 표면을 개선하는 것입니다. 이는 친수성에서 친유성으로 변화합니다. 이는 분말의 유기 수지와의 상용성을 증가시킵니다. 이는 또한 제품의 가공성과 물리적, 기계적 특성을 향상시킵니다.
이 방법은 주로 표면개질제를 사용하여 탄산칼슘의 표면을 활성화시키는 방법이다. 다음은 탄산칼슘의 몇 가지 주요 표면개질제를 소개합니다.
무기개질제
나노탄산칼슘 표면에 무기전해액 분산제가 달라붙는다. 그들은 두 가지 일을 할 수 있습니다. 첫째, 표면 전위를 높여 강력한 정전기 반발력을 생성합니다. 둘째, 강력한 공간 반발 효과를 유발한다.
동시에 나노탄산칼슘의 표면을 물에 더 잘 젖게 만들 수도 있습니다. 이렇게 하면 물에 뭉치는 것을 방지할 수 있습니다.
무기 물질이 일반적으로 사용됩니다. 주로 응축된 인산, 알루미네이트 및 무기 염이 포함됩니다. 또한 산, 알칼리, 명반 및 무기 이온이 있습니다. 나노 탄산칼슘은 내산성이 좋지 않습니다. 이는 사용 범위를 제한합니다. 인산은 표면을 변형할 수 있습니다. 이는 완전하고 밀도가 높은 코팅. 코팅은 소수성 효과를 사용합니다. 또한 입체 장애를 사용하여 내부 수소 이온과 접촉하지 않도록 합니다. 이를 통해 탄산칼슘의 분산 및 활성화를 개선할 수 있습니다. 또한 내산성을 개선하고 적용 범위를 확대합니다.
제품의 pH는 5.0~8.0입니다. 시술 전보다 1.0~5.0 감소했습니다. 아세트산 등 약산에는 잘 녹지 않는 제품입니다. 내산성이 좋습니다. 이 제품은 산업 분야에서 사용할 수 있습니다. 여기에는 플라스틱, 고무, 코팅, 제지, 식품 및 치약이 포함됩니다.
지방산 및 염 변형제
지방산 또는 스테아르산염 개질제는 전통적인 탄산칼슘 충전제 개질제입니다. 이는 가격이 저렴하고 탄산칼슘 충전재에 대한 개질 효과가 좋습니다. 이 수정자 유형은 주로 지방족, 방향족 또는 아르랄킬입니다. 하이드록실, 아미노 또는 티올 그룹을 포함합니다. 이 지방산 분자의 한쪽 끝은 장쇄 알킬 그룹입니다. 폴리머와 결합하는 것이 좋습니다. RCOO의 다른 쪽 끝은 탄산칼슘 표면의 칼슘 이온과 결합할 수 있습니다. 이 결합은 활성 코팅층을 형성합니다. 탄산칼슘 입자가 뭉치는 것을 방지해줍니다. 일반적으로 사용되는 지방산은 스테아르산과 그 염입니다. 또한 리그닌, 수지산 및 그 염도 탄산칼슘의 표면처리에 사용할 수 있습니다.
Jeaet al. 저는 스테아르산으로 개질된 탄산칼슘이 폴리프로필렌의 흐름에 미치는 영향을 연구했습니다. 결과는 폴리프로필렌의 강도와 인성이 크게 향상되었음을 보여주었습니다.
인산염 개질제
인산염 에스테르는 주로 탄산칼슘 분말을 변화시킵니다. 이는 Ca2+를 분말 표면과 반응시켜 에스테르를 형성함으로써 이루어집니다. 이는 분말 표면에 인산칼슘 염을 형성합니다. 이로 인해 분말의 특성이 변경됩니다. 인산염 에스테르 화합물은 탄산칼슘 분말을 변형시킬 수 있습니다. 이는 복합재의 가공성과 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 내산성과 화재 안전성도 향상됩니다.
Yanet al. PVC/새로운 인산염 개질 나노탄산칼슘 복합체의 미세구조와 물리적 특성을 연구했습니다. 결과는 변형된 나노탄산칼슘 강화 PVC 복합재를 많이 보여주었습니다. 물리적 특성이 향상되었습니다.
커플링제 개질제
커플링제는 친수성 구조를 가진 물질입니다. 분자의 한 부분은 친수성 극성기를 가지고 있습니다. 이들은 분말 표면의 작용기와 반응할 수 있습니다. 이것은 강한 화학적인 결합. 다른 부분은 비극성 소수성 그룹을 가지고 있습니다. 그들은 유기 폴리머와 반응하거나 엉킬 수 있습니다. 이 작용은 탄산칼슘 분말과 폴리머 매트릭스를 단단히 결합합니다. 이들은 매우 다른 특성을 가진 두 가지 재료입니다. 그들은 인터페이스 층을 통해 이들을 결합합니다.
그러나 이 방법에는 세 가지 문제점이 있다. 첫째, 커플링제의 가격이 높다. 둘째, 서로 다른 폴리머에 대해 서로 다른 것이 선택적입니다. 또한 일부 폴리머에 사용하면 변색될 수 있습니다. 또한 보관이나 혼합 중에 분해되기 쉽습니다.
탄산칼슘 표면을 처리하는 데 수십 가지 약제가 사용됩니다. 그들은 국내외에서 모두 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 커플링제로는 실란, 티타네이트, 알루미네이트 등이 있습니다. 복합결합제 등도 있다.
변성탄산칼슘용 커플링제 4종 출시
실란 커플링제
실란 커플링제는 초기에 개발되었으며 가장 널리 사용되는 커플링제입니다. 대부분의 실란 커플링제에는 수산기가 너무 적습니다. 따라서 무거운 탄산칼슘과 반응하는 것은 어렵거나 심지어 불가능합니다. 수지와 실란 커플링제는 유사한 그룹을 가질 때만 변형됩니다. He Yiet al. 그들은 실란 커플링제 KH560을 선택했습니다. 그들은 무거운 탄산칼슘의 표면을 개질하기 위해 그것을 사용했습니다. 그들은 변형된 중탄산칼슘을 에폭시 수지에 넣었습니다. 이는 에폭시 코팅의 열 안정성, 호환성 및 내식성을 향상시켰습니다.
티타네이트 커플링제
티타네이트 커플링제는 제품입니다. 미국의 Kenrich Petrochemical Company가 개발했습니다. 그것들은 1970년대 후반에 만들어졌습니다. 티타네이트 커플링제는 분자 구조에 따라 유형으로 구분됩니다. 모노알콕시, 모노알콕시 피로포스페이트, 배위 및 킬레이트의 네 가지 유형이 있습니다. 그 중 모노알콕시 타입은 건식 필러 시스템에 적합합니다. 이러한 시스템에는 자유수가 포함되어 있지 않습니다. 화학적으로 결합된 물이나 물리적으로 결합된 물만 있습니다. 다른 세 가지 유형의 티타네이트 커플링제에는 수분 함량 요구 사항이 없습니다.
티타네이트 커플링제는 중탄산칼슘에 영향을 미칩니다. 고무 산업에서는 고무와 항산화제의 양을 줄이기 위해 이를 사용합니다. 또한 제품의 내마모성과 노화 방지 성능을 향상시킵니다. 커플링제는 코팅의 중탄산칼슘에 첨가됩니다. 분산성, 유동성, 열안정성, 기계적 성질을 향상시킵니다. 제지에서 종이 강도와 인쇄를 향상시키기 위해 사용됩니다. 효과적이긴 하지만 단점도 많습니다. 쉽게 산화되고 변색됩니다. 낮은 온도에서 분해됩니다. 유기 말단은 분해되거나 가수분해되기 쉽습니다. 사람과 환경에 해롭습니다. 이러한 결함으로 인해 사용이 크게 제한됩니다.
알루미네이트 커플링제
Fujian Normal University는 알루미네이트 커플링제를 개발했습니다. 제품의 강도와 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 티타네이트 커플링제처럼 작동합니다. 알루미네이트 커플링제는 티타네이트 커플링제에 비해 장점이 있습니다. 밝은 색을 띠고 무독성이며 상온에서 고체이며 열에 안정합니다. 또한 사용하기 쉽습니다. 동시에, 알루미네이트 커플링제는 윤활 및 가소화 효과도 추가합니다. 따라서 실란과 티타네이트보다 중탄산칼슘을 더 잘 개질합니다. 사람들은 종종 폴리프로필렌을 채우기 위해 무거운 탄산칼슘을 사용합니다. 또한 폴리염화비닐과 경질 폴리우레탄을 채우는 데에도 사용됩니다. 그들은 그것을 변형시키기 위해 알루미네이트 커플링제를 사용합니다. 충전량이 늘어났습니다. 그러나 결과 제품은 여전히 좋은 특성을 가지고 있습니다. 또한 비용도 절감됩니다.
복합 결합 수정자
수정자는 커플링제를 기반으로 합니다. 이는 다른 개질제, 표면제 및 가교제와 결합됩니다. 그들은 그것을 무거운 탄산칼슘을 변형하는데 사용합니다. 중탄산칼슘을 개질하기 위해 2개 이상의 개질제를 동시에 선택한다. 이를 통해 각 수정자의 장점이 빛을 발할 수 있습니다. 중탄산칼슘의 변형 효과가 더 좋습니다. 다양한 요구를 더 잘 충족시킬 수 있습니다.
폴리머 개질제
탄산칼슘에 폴리머를 첨가하면 분산 안정성이 향상됩니다. 이는 비수성 시스템에서도 마찬가지입니다. 사람들은 일반적으로 폴리머 코팅 탄산칼슘에는 두 가지 유형이 있다고 생각합니다. 한 가지 유형에서는 단량체가 먼저 분말 표면에 흡착됩니다. 그런 다음 중합이 시작됩니다. 표면에 매우 얇은 폴리머 층을 형성합니다. 다른 하나는 고분자를 좋은 용매에 녹이는 것입니다. 그런 다음 탄산 칼슘을 첨가하십시오. 중합체는 탄산칼슘에 천천히 흡착됩니다. 이는 용매를 배제하고 코팅을 형성합니다. 이러한 폴리머는 탄산칼슘 분말의 표면에 방향성 방식으로 달라붙을 수 있습니다. 이는 분말에 하전된 특성을 부여합니다. 폴리머는 분말 표면에 층을 형성합니다. 이는 물리적, 화학적 흡착을 통해 수행됩니다. 이 층은 분말 입자가 뭉치는 것을 방지하고 분산성을 향상시킵니다. 동시에 더 긴 친유성 탄소 사슬을 가지고 있습니다. 수지와도 잘 어울립니다. 그것은 강한 상호 작용과 좋은 결합 효과를 가지고 있습니다.
PMMA에 나노 탄산칼슘을 첨가하면 입자 크기가 나노미터 수준으로 줄어듭니다. 또한 제품을 더 강하고 튼튼하게 만듭니다. 알콕시스티렌-스티렌 설폰산 공중합체로 개질하면 분산성도 크게 향상됩니다. 폴리올레핀 올리고머와 같은 폴리에틸렌 왁스 그리고 랜덤 폴리프로필렌은 나노 탄산칼슘에 잘 결합합니다. 이들은 좋은 습윤 효과를 가지고 있습니다. 우리는 이것들을 나노 탄산칼슘과 일정 비율로 섞을 수 있습니다. 그런 다음 계면활성제를 추가할 수 있습니다. 이 공정은 이것들을 새로운 마스터배치 필러로 만듭니다. 이러한 필러는 많은 분야에서 널리 사용됩니다.
EPIC Powder는 탄산칼슘 표면 코팅 개질 장비 4종을 생산하고 있습니다.
탄산칼슘 분말의 처리가 개선되었습니다. 표면 처리된 탄산칼슘은 다양한 용도와 우수한 성능을 가지고 있습니다. 그래서 각국에서는 이에 대한 치료법을 개발하기 위해 경쟁하고 있습니다. 주요 목표는 새로운 표면 수정자를 개발하고 생성하는 것입니다. 독성이 낮거나 독성이 없어야 하며 상당한 효과가 있어야 합니다. 이것이 탄산칼슘 산업의 주요 목표입니다.