Kalsium karbonat diubah suai formula telah mendapat perhatian yang ketara dalam pelbagai industri kerana sifatnya yang dipertingkatkan. Proses pengubahsuaian ini mengubah sifat permukaan kalsium karbonat. Ia membantu kalsium karbonat berfungsi lebih baik dengan pelbagai bahan. Kalsium karbonat yang diubah suai menunjukkan penyebaran yang lebih baik, lebih kestabilan dan prestasi yang lebih baik. Ini berguna dalam plastik, cat dan salutan. Penyelidik sentiasa mencari cara baharu untuk menambah baik formula. Mereka mahu mengikuti perubahan keperluan pasaran. Secara keseluruhannya, formula diubah suai kalsium karbonat mewakili kemajuan yang menjanjikan dalam sains bahan.
Zarah Ca2+ dan CO32- daripada menghancurkan kalsium karbonat berat bertindak balas dengan air. Ini mewujudkan kumpulan hidroksil. Akibatnya, kalsium karbonat berat menjadi hidrofilik. Walau bagaimanapun, polimer organik adalah lipofilik dan hidrofobik. Sifat permukaan kalsium karbonat berat yang berbeza dan polimer organik membawa kepada keserasian yang lemah. Ini mengakibatkan penyebaran tidak sekata dan ikatan yang lemah pada antara muka. Komposit berasaskan polimer sering menghadapi kecacatan antara muka semasa digunakan. Ini boleh merendahkan prestasi mereka. Oleh itu, permukaan kalsium karbonat berat mesti diubah suai secara organik.
Formula diubah suai kalsium karbonat
Terdapat banyak jenis pengubah permukaan. Formula mereka, termasuk kepelbagaian, dos, dan penggunaan, sangat spesifik. Serbuk EPIC telah mencipta 20 formula khas untuk mengubah suai kalsium karbonat berat. Proses tersebut melibatkan kaedah basah dan kering. Jenis-jenis pengubah termasuk asid stearik (natrium), agen gandingan silane, agen gandingan titanat, agen gandingan aluminat, surfaktan, bahan organik polimer, kanji dan pengubah komposit, dsb., untuk rujukan anda sahaja. Butirannya adalah seperti berikut:
- Formula 1: Pengubahsuaian pengisaran basah asid stearik
- Formula 2: Pengubahsuaian kering natrium stearat
- Formula 3: KH-550 pengubahsuaian basah
- Formula 4: Perbandingan kesan pengubahsuaian kering agen gandingan titanat dan aluminat
- Formula 5: Membandingkan kesan ejen gandingan natrium stearat dan aluminat untuk pengubahsuaian basah.
- Formula 6: Perbandingan kesan pengubahsuaian basah natrium stearat dan agen gandingan
- Formula 7: Perbandingan kesan pengubahsuaian kering surfaktan, minyak silikon, dsb.
- Formula 8: Gandingan =Perbandingan kesan pengubahsuaian surfaktan dan surfaktan
- Formula 9: Perbandingan kesan pengubahsuaian kering surfaktan, asid stearik, agen gandingan dan minyak silikon
- Formula 10: Pengubahsuaian komposit ejen gandingan asid stearik-titanat (pengilangan bebola basah)
- Formula 11: Pengubahsuaian komposit agen gandingan asid stearik-titanat (kaedah kering)
- Formula 12: Pengubahsuaian komposit asid oleik dan agen gandingan
- Formula 13: Pengubahsuaian pengubah komposit berasaskan air
- Formula 14: Pengubahsuaian kering emulsi polimer
- Formula 15: Pengubahsuaian dipalmitoyl diester asid tartarik
- Formula 16: Pengubahsuaian kering asid eleostearik anhidrida hidrolisis
- Formula 17: Pengubahsuaian sorbitan monostearate (Span60)
- Formula 18: Pengubahsuaian pempolimeran polivinil asetat
- Formula 19: Kanji salutan pengubahsuaian
- Formula 20: Rawatan bersepadu agen gandingan titanat dan pengilangan aliran udara
Formulasi 1: Pengubahsuaian pengisaran basah asid stearik
Pengubah suai: asid stearik.
Kaedah pengubahsuaian: Timbang 900g serbuk kalsium karbonat. The saiz Zarah hendaklah kira-kira 45μm. Sediakan buburan dengan pecahan jisim pepejal 75%. Kemudian, masukkan asid stearik. Jumlah asid stearik hendaklah 1%-3% daripada jisim serbuk kalsium karbonat. Kelikatan awal buburan ialah 147mPa·s pada 42°C, dan kelikatan ialah 228mPa·s selepas berdiri selama 20min. Isipadu buburan kalsium karbonat adalah kira-kira 600mL. Kacau pada kelajuan 1000r/min selama 90min dalam penyerakan kacau. Berhenti mengacau. Keluarkan buburan dan masukkannya ke dalam ketuhar pengeringan yang ditetapkan pada suhu 180°C. Selepas pengeringan, keluarkan blok yang diubah suai. Kemudian, gunakan pulverizer berkelajuan tinggi untuk menghancurkannya selama 3 minit. Ini akan memberi anda serbuk kalsium karbonat yang diubah suai.
Ujian dan pencirian: saiz zarah, pengaktifan permukaan, nilai penyerapan minyak, keputihan.
Kesan pengubahsuaian:
Anda boleh mengisar dan mengubah suai kalsium karbonat berat pada suhu bilik. Proses ini mengurangkan saiz zarah daripada 45μm kepada 2μm. Apabila anda menambah lebih banyak asid stearik, pengaktifan kalsium karbonat berat meningkat. Pada masa yang sama, nilai penyerapan minyak turun. Apabila asid stearik meningkat kepada 2% (pecahan jisim), pengaktifan kalsium karbonat berat melebihi 98%. Juga, nilai penyerapan minyak jatuh kepada 0.267g/g. Mengisar dan mengubah suai kalsium karbonat berat bersama-sama membantu mengurangkan kos pengeluaran. Ini menjadikan produk lebih kompetitif.
Formula 2: Pengubahsuaian kering natrium stearat
Pengubah suai: natrium stearat.
Kaedah pengubahsuaian: Mulakan dengan mengeringkan kalsium karbonat yang berat di dalam ketuhar untuk menghilangkan lembapan. Seterusnya, timbang jumlah tertentu serbuk kering dan masukkan ke dalam kelalang tiga leher. Letakkan kelalang dalam tab mandi air pada suhu yang ditetapkan dan kacau. Kemudian, tambahkan jumlah natrium stearat yang diukur dan kacau untuk masa yang ditetapkan. Akhir sekali, sejukkan campuran untuk mendapatkan kalsium karbonat berat yang diubah suai.
Ujian dan pencirian: FT-IR, XRD, SEM, potensi Zeta.
Kesan pengubahsuaian:
Apabila suhu pengubahsuaian ialah 70°C, jumlah natrium stearat ialah 1.5% daripada jisim kalsium karbonat berat, masa pengubahsuaian ialah 50min, dan kelajuannya ialah 700r/min, kadar pengaktifan natrium stearat diubah suai kalsium karbonat berat ialah 85.6%, dan kesan pengubahsuaian adalah baik. Spektrum inframerah kalsium karbonat berat dengan natrium stearat menunjukkan puncak. Terdapat puncak regangan simetri -CH2- pada 2850 cm-1 dan puncak regangan antisimetri pada 2920 cm-1. Puncak pembelauan sinar-X beralih ke sudut yang lebih tinggi. Potensi Zeta meningkat daripada 14.1 mV kepada 30.2 mV, dan saiz zarah berkurangan. Ini menunjukkan bahawa natrium stearat dicantumkan pada permukaan kalsium karbonat yang berat. Walau bagaimanapun, pengubahsuaian itu tidak mengubah bentuk kristal kalsium karbonat. Kalsium karbonat berat yang diubah suai mempunyai keterserakan yang baik.
Formula 3: KH-550 pengubahsuaian basah
Pengubah suai: γ-chloropropyltriethoxysilane (KH-550), natrium stearat, agen gandingan titanat.
Kaedah pengubahsuaian:
- Pengubahsuaian cantuman dengan kaedah basah.
- Timbang 200g kalsium karbonat berat ultrahalus kering.
- Sebarkan dalam 300g etanol kontang.
- Panaskan dan kacau dalam tab mandi air pada suhu 80 ℃ selama 10 minit.
- Kemudian, tambahkan 2.5% jisim serbuk bantuan pengubahsuaian.
- Teruskan bertindak balas dalam keadaan yang sama selama 60 minit.
- Akhir sekali, tapis, basuh dan keringkan semasa panas untuk mendapatkan serbuk kalsium karbonat berat ultrahalus yang diubah suai.
Pengujian dan Pencirian:
- Spektroskopi inframerah transformasi Fourier
- Analisis termogravimetrik
- Analisis saiz zarah
- Ujian sifat reologi getah silikon
- Ujian sifat mekanikal
Kesan pengubahsuaian:
Data reologi menunjukkan bahawa kalsium karbonat berat ultrafine yang diubah suai tersebar dengan baik dalam getah silikon. Ia juga mempunyai keserasian yang lebih baik dengan koloid daripada versi yang tidak diubah suai. Kalsium karbonat berat ultrahalus tidak mempunyai kesan tetulang nano dalam saiz. Ini melemahkan interaksi antara kalsium karbonat berat ultrahalus dirawat permukaan dan getah silikon. Akibatnya, prestasi getah silikon selepas pemvulkanan berkurangan berbanding menggunakan kalsium karbonat berat ultrafine yang tidak diubah suai. KH-550 mempunyai ciri khas seperti kumpulan amino dan alkoksi. Oleh sebab itu, kalsium karbonat berat ultrahalus dirawat dengan KH-550 merebak dengan mudah dalam getah silikon. Ia juga membentuk kimia ikatan dengan getah. Akibatnya, getah silikon RTV menunjukkan sifat mekanikal yang sangat baik.
Formula 4: Perbandingan kesan pengubahsuaian kering agen gandingan titanat dan aluminat
Pengubah suai: ejen gandingan titanat JN-114, ejen gandingan aluminat DL-411.
Kaedah pengubahsuaian: timbang sejumlah kalsium karbonat berat dan masukkannya ke dalam pengadun berkelajuan tinggi. Selepas memanaskan bahan kepada suhu eksperimen, tambahkan pengubahsuai permukaan. Selepas masa tindak balas tertentu, hentikan kacau untuk mendapatkan kalsium karbonat berat yang diubah suai permukaan.
Ujian dan pencirian: indeks pengaktifan, sudut sentuhan, spektrum inframerah, prestasi bahan komposit polipropilena.
Kesan pengubahsuaian:
(1) Ejen gandingan Titanate JN-114 secara kimia menjerap pada permukaan kalsium karbonat berat.
Keadaan terbaik untuk pengubahsuaian kering kalsium karbonat berat ialah:
- Dos JN-114: 1.0%
- Suhu pengubahsuaian: 70 ℃
- Masa pengubahsuaian: 30 minit.
Di bawah keadaan ini, kalsium karbonat berat yang diubah suai mencapai sudut sentuhan 114.34°. Indeks pengaktifan juga mencapai 99.21%.
(2) Ejen gandingan alumina DL-411 secara kimia menjerap pada permukaan kalsium karbonat berat.
Keadaan terbaik untuk kering mengubah suai kalsium karbonat berat ialah:
- Dos DL-411: 1.0%
- Suhu pengubahsuaian: 90 ℃
- Masa pengubahsuaian: 30 minit
Dalam keadaan ini, sudut sentuhan kalsium karbonat berat diubah suai ialah 121.70°. Indeks pengaktifan juga mencapai 100%.
(3) Pengubahsuaian permukaan JN-114 dan DL-411 dapat meningkatkan kekuatan impak komposit PP dengan berkesan. Apabila jumlah tambahan ialah 20%, bahan komposit mempunyai kekuatan impak yang paling tinggi. Kekuatan ini adalah 38.87% dan 41.97% lebih besar daripada PP tulen.
Formula 5: Perbandingan kesan pengubahsuaian basah natrium stearat dan ejen gandingan aluminat
Pengubah suai: ejen gandingan aluminat DL-411 dan natrium stearat.
Kaedah pengubahsuaian:
(1) Untuk membuat ejen gandingan aluminat DL-411 diubah suai kalsium karbonat berat, ikut langkah berikut:
- Timbang 30g kalsium karbonat berat dan letakkan dalam botol reaksi 250ml.
- Tambah sedikit air dan etanol, kemudian kacau untuk membuat penggantungan.
- Panaskan adunan.
- Larutkan agen gandingan aluminat dalam jumlah etanol kontang yang sesuai dan sebarkan menggunakan pembersih ultrasonik.
- Setelah suhu mencapai tahap yang diingini, tambahkan larutan aluminat-alkohol ke dalam ampaian kalsium karbonat yang berat.
- Kacau seketika untuk membolehkan tindak balas berlaku.
- Selepas tindak balas dilakukan, basuh produk beberapa kali dengan etanol.
- Tapis dan asingkannya, kemudian vakum kering pada 50°C selama 24 jam untuk mendapatkan produk akhir: ejen gandingan aluminat mengubah suai kalsium karbonat berat.
(2) Natrium stearat diubah suai kalsium karbonat berat:
- Timbang 30g kalsium karbonat berat ke dalam botol tindak balas 250ml.
- Tambah air dan etanol, kemudian kacau untuk membuat ampaian yang licin.
- Panaskan adunan sehingga mencapai suhu yang dikehendaki.
- Seterusnya, masukkan zarah pepejal natrium stearat ke dalam ampaian dan kacau seketika.
- Setelah tindak balas selesai, basuh produk dengan air dan etanol.
- Tapis dan asingkan campuran, kemudian keringkan dengan vakum pada suhu 50°C selama 24 jam.
- Proses ini menghasilkan kalsium karbonat berat yang diubah suai natrium stearat.
Pengujian dan Pencirian:
- Nilai serapan minyak
- Isipadu pemendapan
- Sudut kenalan
- Ujian prestasi komposit kalsium karbonat/polipropilena.
Kesan pengubahsuaian:
Keadaan terbaik untuk mengubah suai kalsium karbonat berat 1250 mesh dengan natrium stearat ialah:
- Suhu: 25 ℃
- Nisbah: m(kalsium karbonat):m(etanol):m(air) = 3:1.5:3
- Natrium stearat kepada jisim kalsium karbonat berat: 3.0%
- Kelajuan kacau: 400 r/min
- Masa kacau: 40 min
Dengan tetapan ini, nilai penyerapan minyak dan volum pemendapan berkurangan sebanyak kira-kira 50%. Sudut sentuhan mencapai 129.2°.
Cara terbaik untuk mengubah suai kalsium karbonat berat dengan agen gandingan aluminat DL-411 adalah seperti berikut:
- Suhu pengubahsuaian: 25℃
- Nisbah campuran: m(kalsium karbonat):m(etanol):m(air) = 3:1.5:3
- Nisbah ejen: agen gandingan aluminat/jisim kalsium karbonat berat = 2.0%
- Nisbah trietilamin: jisim trietilamin/kalsium karbonat = 0.5%
- Kelajuan kacau: 300 r/min
- Masa kacau: 2 min
Jika dibandingkan dengan kalsium karbonat yang tidak diubah suai, kalsium karbonat berat yang diubah suai menunjukkan:
- Penurunan nilai penyerapan minyak: 47.0%
- Penurunan isipadu pemendapan: 45.8%
- Sudut sentuhan: 136.3°
Jumlah pengisian optimum natrium stearat diubah suai kalsium karbonat berat dalam PP ialah 20%. Berbanding dengan bahan mentah PP, pemanjangan semasa putus dan kekuatan hentaman meningkat sebanyak 12.5% dan 15.7%. Jumlah pengisian terbaik kalsium karbonat berat diubah suai aluminat dalam polipropilena ialah 30%. Ini meningkatkan pemanjangan semasa pecah sebanyak 15.0% dan kekuatan hentaman sebanyak 16.0%.
Formula 6: Perbandingan kesan pengubahsuaian basah natrium stearat dan agen gandingan
Pengubah suai: natrium stearat, γ-chloropropyltriethoxysilane (KH-550), agen gandingan titanat TC114.
Kaedah pengubahsuaian: Timbang 200g kalsium karbonat berat ultrahalus kering. Masukkan ke dalam kelalang bahagian bawah bulat. Taburkan dengan 300g etanol kontang. Panaskan dan kacau dalam tab mandi air pada suhu 80 ℃ selama 10 minit. Kemudian, tambahkan 2.5% jisim serbuk bantuan pengubahsuaian. Teruskan bertindak dalam keadaan yang sama selama 60 minit. Selepas itu, tapis, basuh dan keringkan semasa panas untuk mendapatkan serbuk kalsium karbonat berat ultrafine yang diubah suai.
Ujian dan Pencirian:
- Spektroskopi inframerah transformasi Fourier
- Analisis termogravimetrik
- Analisis saiz zarah
Kaedah ini menilai sifat bahan getah silikon RTV.
Kesan pengubahsuaian:
Data reologi menunjukkan bahawa kalsium karbonat berat ultrafine yang diubah suai tersebar dengan baik dalam getah silikon. Ini lebih baik daripada kalsium karbonat berat ultrafine yang tidak diubah suai. Ia juga telah meningkatkan keserasian dengan koloid. Kalsium karbonat berat ultrahalus tidak mempunyai kesan tetulang nano dalam saiz. Ini melemahkan interaksi antara kalsium karbonat berat ultrahalus dirawat permukaan (TC114 dan natrium stearat) dan getah silikon. Akibatnya, prestasi getah silikon selepas pemvulkanan berkurangan berbanding menggunakan kalsium karbonat berat ultrafine yang tidak diubah suai. KH-550 mempunyai kumpulan amino dan alkoksi. Disebabkan ini, kalsium karbonat berat ultrahalus dirawat dengan KH-550 tersebar dengan baik dalam getah silikon. Ia juga membentuk ikatan kimia dengan getah. Akibatnya, getah silikon RTV menunjukkan sifat mekanikal yang sangat baik.
Formula 7: Perbandingan kesan pengubahsuaian kering surfaktan, minyak silikon, dsb.
Pengubah suai: polietilena glikol-200, dietilena glikol, trietanolamin dan minyak silikon amino-804.
Kaedah pengubahsuaian: Gunakan kaedah pengubahsuaian kering. Timbang 100g serbuk kalsium karbonat berat dan masukkan ke dalam kelalang tiga leher. Letakkan kelalang ini dalam tab mandi air bersuhu tetap. Mulakan pengacau elektrik untuk bercampur. Apabila suhu mencecah 95 ℃, tambah pengubah suai permukaan sambil dikacau. Teruskan mengacau dan bertindak balas pada 95 ℃ selama 30 minit selepas menambah. Ini akan memberi anda serbuk diubah suai kalsium karbonat yang berat. Setelah serbuk yang diubah suai sejuk, ambil sampel untuk ujian dan pencirian.
Ujian dan pencirian: nilai penyerapan minyak, spektrum inframerah, analisis termogravimetrik.
Kesan pengubahsuaian:
Susunan empat pengubah permukaan yang mengurangkan penyerapan minyak pengisi kalsium karbonat berat adalah seperti berikut: minyak aminosilikon-804 > polietilena glikol-200 > trietanolamin > dietilena glikol. Juga, pengubah suai yang sama menunjukkan nilai penyerapan minyak yang berbeza berdasarkan dosnya. Biasanya, dos pengubah yang lebih besar bermakna nilai penyerapan minyak yang lebih rendah. Semua pengubah ikatan secara kimia dengan kumpulan hidroksil pada serbuk kalsium karbonat yang berat. Apabila minyak aminosilikon-804 digunakan pada 1.00%, nilai penyerapan minyak sampel yang diubah suai boleh mencapai 0.115 mL/g. Analisis termogravimetrik menunjukkan bahawa sampel yang diubah suai mempunyai kestabilan haba yang terbaik. Suhu penguraian terma ialah 325 ℃.
Formula 8: Perbandingan kesan pengubahsuaian agen gandingan dan surfaktan
Pengubah suai termasuk:
- Ejen gandingan alumina (DL-411)
- Ejen gandingan Titanate (NDZ-201)
- Ejen gandingan silane (KH-550)
- Asid stearik (SA)
- Natrium dodesil sulfat (SDS)
- Asid glutamat (GLU)
- Heksadesil fosfat (PO16)
- Octadecyl phosphate (PO18)
- Surfaktan Hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB).
Pengubah suai komposit ialah agen gandingan aluminat (DL-411) dan natrium dodesil sulfat (SDS).
Kaedah pengubahsuaian: pengubahsuaian kering dan pengubahsuaian basah.
Ujian dan pencirian termasuk:
- Kadar pengaktifan
- Nilai serapan minyak
- Analisis inframerah
- Saiz Zarah
- SEM
Ini memberi tumpuan kepada prestasi PBAT/bahan komposit kalsium karbonat yang diubah suai.
Kesan pengubahsuaian:
(1) Apabila kandungan tiga agen gandingan DL-411, NDZ-201 dan KH-550 adalah 1.5% dan kaedah pengubahsuaian adalah pengubahsuaian basah, kalsium karbonat yang diubah suai mempunyai kesan terbaik. Permukaan kalsium karbonat adalah lipofilik, keterserakan bertambah baik, dan saiz zarah purata dikurangkan.
(2) Di antara enam surfaktan, apabila kandungan SA, SDS dan PO16 adalah 3%, kesan pengubahsuaian pada kalsium karbonat adalah yang terbaik, yang berjaya mengubah permukaan kalsium karbonat daripada hidrofilik kepada hidrofobik, saiz zarah purata dikurangkan, dan keterserakan telah bertambah baik.
(3) Kalsium karbonat telah diubah suai oleh agen gandingan DL-411 dan surfaktan SDS.
Kesan pengubahsuaian terbaik pada kalsium karbonat berlaku dengan keadaan berikut:
- Nisbah pengubah suai komposit (DL:SDS) sebanyak 3:2
- Masa tindak balas 40 minit
- Suhu tindak balas 80 °C
- Jumlah pengubah suai komposit 3%
Berbanding dengan pengubah suai tunggal, kesan sinergistik antara DL-411 dan SDS menjadikan pengubah komposit mempunyai kesan pengubahsuaian yang lebih baik pada kalsium karbonat.
Formula 9: Perbandingan kesan pengubahsuaian kering surfaktan, asid stearik, agen gandingan dan minyak silikon
Pengubah suai:
- Pengubah suai surfaktan baharu JST-9001 (pengubah suai komposit jenis polioksietilena eter)
- JST-9002 (pengubah suai komposit jenis fosfat)
- JST-9003 (pengubah suai komposit jenis polioksietilena eter)
- JST-900
Kaedah pengubahsuaian: Timbang 100g serbuk kalsium karbonat berat. Masukkan ke dalam kelalang tiga leher 500mL. Tetapkan mandi air suhu malar kepada suhu yang dikehendaki. Laraskan pengacau elektrik paparan digital untuk berjalan pada (1300±50) r/min. Kemudian, tambahkan pengubah suai setitik demi setitik ke atas kalsium karbonat berat di dalam kelalang. Pastikan untuk menambahnya pada kelajuan sederhana, tidak terlalu cepat atau terlalu perlahan. Selepas menambah pengubah suai, tutup kelalang tiga leher dan mulakan pemasaan. Selepas tempoh masa tertentu, matikan instrumen, tunggu sampel sejuk, keluarkan dan segelkannya dalam beg tertutup.
Ujian dan pencirian termasuk:
- Nilai serapan minyak
- Indeks pengaktifan
- Kestabilan serakan fasa minyak
- Sudut sentuhan air
- Spektrum inframerah (FTIR)
- Analisis Termogravimetrik (TG).
Kesan pengubahsuaian:
JST-9001 dan JST-9003, bersama-sama dengan asid stearik dan aluminat F-2, berfungsi lebih baik daripada JST-9002 dan JST-9004, minyak silikon hidroksi dan minyak silikon amino 585C. Mereka menawarkan pengubahsuaian yang lebih berkesan untuk kalsium karbonat berat. Pengubah suai baharu JST-9001 dan JST-9003 boleh mencapai kesan pengubahsuaian yang lebih baik daripada asid stearik dan aluminat F-2 pada dos pengubah suai yang rendah (0.50%).
Nilai penyerapan minyak bagi sampel kalsium karbonat berat C525 yang diubah suai oleh JST-9001 dan JST-9003 ialah 0.11 mL/g dan 0.10 mL/g, masing-masing. Indeks pengaktifan mereka ialah 98.77% dan 99.19%. Kadar perubahan kekeruhan ialah 4.06% dan 5.30%. Sudut sentuhan pembasahan ialah 154.2° dan 151.4°.
Bagi 00 sampel kalsium karbonat berat, nilai penyerapan minyak ialah 0.14 mL/g dan 0.15 mL/g. Indeks pengaktifan mereka ialah 89.73% dan 93.77%. Kadar perubahan kekeruhan ialah 16.04% dan 9.59%. Sudut sentuhan pembasahan ialah 91.9° dan 87.7°.
Dengan dos yang betul, kumpulan hidrofilik dalam JST-9001 dan JST-9003 terikat dengan —OH pada permukaan kalsium karbonat yang berat. Ini mencipta lapisan molekul pengubah suai pada zarah kalsium karbonat. Sifat permukaan kalsium karbonat berat berubah daripada hidrofilik kepada hidrofobik. Juga, nilai penyerapan minyak menurun dengan ketara.
Formula 10: Pengubahsuaian komposit ejen gandingan asid-titanat stearik (pengilangan bebola basah)
Pengubah suai: Asid stearik dan agen gandingan titanat digunakan sebagai pengubah suai komposit, dan etanol kontang digunakan sebagai dispersan.
Kaedah pengubahsuaian: Timbang 15.0g serbuk kalsium berat dan tambahkan kepada a kilang bola. Seterusnya, timbang jumlah tertentu asid stearik dan agen gandingan titanat berdasarkan nisbah jisim. Tambah ini ke kilang bola juga. Kemudian, tuangkan etanol kontang sehingga serbuk hanya ditutup. Akhir sekali, mulakan kilang bola untuk mengubah suai serbuk kalsium berat. Serbuk yang diubah suai diletakkan di dalam ketuhar pengeringan dan dikeringkan pada 80°C, disejukkan ke suhu bilik, dan dikisar untuk mendapatkan produk yang diubah suai.
Ujian dan pencirian: darjah pengaktifan, nilai penyerapan minyak, isipadu pemendapan, saiz zarah.
Kesan pengubahsuaian:
Selepas menguji faktor yang berbeza dan menjalankan eksperimen ortogon, kami mendapati proses terbaik untuk pengubahsuaian. Keadaan optimum ialah:
- Masa pengilangan bola: 1.5 jam
- Kelajuan pengilangan bola: 350 r/min
- Dos pengubah suai: 2.0%
- Nisbah pengubah suai: 1:3
Serbuk kalsium berat yang diubah suai berfungsi lebih baik daripada serbuk yang tidak diubah suai. Ia mempunyai pengaktifan yang lebih baik, kurang penyerapan minyak, isipadu pemendapan yang lebih rendah, dan saiz zarah yang lebih kecil. Secara keseluruhan, pengubahsuaian menunjukkan hasil yang baik. Dengan proses yang dioptimumkan, serbuk kalsium berat yang diubah suai menunjukkan tahap pengaktifan 99.4%. Nilai penyerapan minyaknya ialah 14.27g setiap 100g serbuk. Isipadu pemendapan berukuran 1.08mL/g, dan saiz zarah D50 ialah 1.58μm.
Formula 11: Pengubahsuaian komposit ejen gandingan asid-titanat stearik (kaedah kering)
Pengubah suai: asid stearik, agen gandingan titanat.
Kaedah pengubahsuaian: Timbang sejumlah tertentu kalsium karbonat berat kering dan letakkan di dalam tangki kacau. Seterusnya, masukkan tangki ke dalam tab mandi air pada suhu yang betul. Kemudian, tambahkan jumlah asid stearik yang diukur. Gunakan penyebar berkelajuan tinggi untuk mencampurkan kalsium karbonat dengan baik. Selepas itu, tambah ejen gandingan etilena titanat bis(dioctyloxypyrophosphate). Akhir sekali, sebarkan campuran berkelajuan tinggi untuk mendapatkan kalsium karbonat berat yang diubah suai. Ia dikompaun dengan resin epoksi untuk menyediakan bahan komposit kalsium karbonat/epoksi berat yang diubah suai.
Ujian dan pencirian termasuk:
- Analisis termogravimetrik
- Spektroskopi inframerah dekat
- pembelauan sinar-X
- Mikroskopi elektron
- Prestasi produk resin epoksi
Apabila asid stearik membentuk 1.5% jisim kalsium karbonat berat, masa pengubahsuaian ialah 20 minit. Untuk titanate, pada 2.0% jisim, masa pengubahsuaian hanya 10 minit. Dalam keadaan ini, bahan komposit mempunyai sifat tegangan terbaik pada 10.2 MPa. Ia juga menunjukkan nilai serapan minyak yang paling rendah. Bentuk kristal kalsium karbonat yang berat kekal sama selepas diubah suai dengan asid stearik, titanat dan resin epoksi. Pengubah suai komposit juga terikat dengan baik pada permukaannya. Zarah kalsium karbonat berat yang diubah suai mempunyai penyebaran yang baik dan ikatan yang kuat dengan resin epoksi.
Formula 12: Pengubahsuaian komposit asid oleik dan ejen gandingan
Pengubah suai:
- Ejen gandingan alumina (DL-411)
- Ejen gandingan polysiloxane diubah suai alkil (FD-1106)
- Asid stearik (SA)
- Asid oleik (OA)
Kaedah pengubahsuaian:
(1) Pengubahsuaian basah: Timbang 10g kalsium karbonat berat dan letakkan dalam bikar 250mL. Kemudian, tambah 50g air dan 50g etanol. Kacau rata untuk menghasilkan penggantungan dan panaskan hingga 80°C. Seterusnya, larutkan pengubah dalam beberapa etanol. Gunakan pembersih ultrasonik untuk menyuraikannya selama 10 minit. Setelah suhu mencapai tahap yang ditetapkan, tambahkan larutan yang diubah suai ke dalam bikar dengan kalsium karbonat berat. Kacau sekejap. Basuh campuran dengan air dan etanol selepas tindak balas. Kemudian, keringkan vakum pada suhu 60°C selama 12 jam. Ini akan memberi anda kalsium karbonat yang diubah suai.
(2) Pengubahsuaian kering: Pertama, tambah serbuk kalsium karbonat ke dalam pengadun berkelajuan tinggi. Kemudian, panaskan serbuk hingga 80°C. Akhir sekali, sembur pengubah untuk mendapatkan kalsium karbonat yang diubah suai.
(3) Pengubahsuaian komposit: Timbang 500g serbuk kalsium karbonat berat dan kacau dalam pengadun berkelajuan tinggi, dan panaskan sehingga 120 ℃. Dalam pengadun berkelajuan tinggi, semburkan sedikit pengubah suai permukaan kabus FD-1106 dan OA. Kemudian, gaul dan kacau untuk masa yang ditetapkan. Ini menghasilkan serbuk kalsium karbonat berat yang diubah suai oleh pengubah suai komposit.
Ujian dan pencirian: penentuan kadar pengaktifan, ujian nilai penyerapan minyak dan analisis saiz zarah.
Kesan pengubahsuaian:
(1) Apabila jumlah penambahan empat pengubah permukaan DL-411, SA, FD-1106 dan OA masing-masing ialah 1.5%, 1.0%, 1.5% dan 1.0% bagi jisim kalsium karbonat berat, kesan pengubahsuaian adalah yang terbaik. Zarah kalsium karbonat yang diubah suai merebak dengan lebih baik dan mengaktifkan lebih cepat. Juga, nilai penyerapan minyak turun.
(2) Kesan pengubahsuaian basah secara relatifnya lebih jelas, tetapi proses pengubahsuaian kering lebih mudah, lebih mudah dikendalikan, dan boleh menjimatkan kos ke tahap yang lebih besar. Oleh itu, pengubahsuaian kering lebih sesuai untuk pengeluaran perindustrian.
(3) Keputusan ujian inframerah bagi empat kalsium karbonat berat yang diubah suai membuktikan bahawa kalsium karbonat berat berjaya diubah suai oleh pengubah. Analisis saiz zarah menunjukkan bahawa saiz purata kalsium karbonat berat menurun dengan banyak selepas menggunakan empat pengubah. Antaranya, OA menghasilkan saiz zarah purata terbesar pada 23.6%, manakala kadar pengaktifan mencecah 98.8%.
(4) Ejen gandingan polysiloxane diubah suai alkil (FD-1106) dan OA telah dipilih untuk menjalankan pengubahsuaian pemasangan sendiri komposit kalsium karbonat. Apabila nisbah pengubah suai komposit (FD-1106: OA) ialah 1:1, pengubahsuaian kalsium karbonat terbaik berlaku. Kami mencapai ini dengan menambah 1% pengubah suai komposit. Tindak balas mengambil masa 10 minit pada 110 °C. Kalsium karbonat yang diubah suai mempunyai saiz zarah purata 8.45 μm. Selain itu, kadar pengaktifan mencapai 99.6%. Pengisian kalsium karbonat 30% dalam PBAT/PLA memberikan sifat mekanikal terbaik untuk filem komposit. Kekuatan tegangan ialah 19.37 MPa dalam arah melintang dan 29.67 MPa dalam arah membujur. Pada masa ini, filem komposit adalah bahan hidrofobik dengan sudut hidrofobik 95°.
Formula 13: Pengubahsuaian komposit berasaskan air
Pengubah suai: polietilena glikol-300 (PEG-300), natrium dodesil sulfat (SDS) dan natrium stearat.
Kaedah pengubahsuaian:
- Timbang 500g kalsium karbonat berat.
- Timbang 10g pengubah suai komposit.
- Sukat 7mL air tulen.
- Panaskan ini dalam mandi air pada suhu 80 ℃.
Ini mencipta penyelesaian pengubah suai komposit berair untuk kegunaan kemudian.
Masukkan serbuk kalsium karbonat yang berat dalam pengadun berkelajuan tinggi. Panaskan kepada 100-110 ℃. Seterusnya, tambah perlahan-lahan larutan akueus pengubah suai. Gaul pada kelajuan tinggi selama 5 minit. Kemudian, hentikan kacau dan buka penutup mixer. Biarkan air menyejat selama 10 minit. Akhir sekali, gaul pada kelajuan tinggi selama 20 minit lagi. Suhu bahan kekal antara 100 dan 110 ℃ semasa proses. Ini memastikan kami mendapat serbuk kalsium karbonat berat yang diaktifkan.
Ujian dan pencirian: nilai penyerapan minyak, isipadu pemendapan, morfologi permukaan, dan prestasi bahan komposit PP/kalsium karbonat berat.
Kesan pengubahsuaian:
Apabila nisbah jisim PEG-300, SDS, dan natrium stearat ialah 6:2:2, pengubahsuaian permukaan adalah paling berkesan. Nilai penyerapan minyak serbuk kalsium karbonat berat turun daripada 32.7 mL/100g kepada 15.5 mL/100g. Juga, isipadu pemendapan berkurangan daripada 4.1 mL/g kepada 1.0 mL/g. Kalsium karbonat berat komposit berasaskan air mempunyai zarah-zarah kecil. Ia menawarkan kebolehserakan yang lebih tinggi dan prestasi penghabluran yang lebih baik. Pengubah suai komposit berasaskan air berfungsi lebih baik daripada asid stearik. Apabila kita menambah serbuk kalsium karbonat yang lebih berat, sifat mekanikal komposit PP/kalsium karbonat berat juga berubah. Mereka mula-mula bertambah baik, kemudian menurun. Prestasi terbaik berlaku apabila pecahan jisim ialah 30%. Kekuatan lenturan mencapai 45.75MPa dan kekuatan tegangan mencapai 32.58MPa.
Formula 14: Pengubahsuaian kering emulsi polimer
Pengubah suai: emulsi polimer.
Kaedah pengubahsuaian: masukkan kalsium karbonat ke dalam ketuhar dan keringkan pada suhu 110 ℃ selama 24 jam. Timbang jumlah tertentu serbuk kalsium karbonat berat kering selepas mengeluarkan lembapan. Kemudian, masukkan ke dalam kelalang leher tiga. Masukkan ke dalam tab mandi air pada suhu 80 ℃ dan kacau secara elektrik pada kelajuan 500r/min. Tambah emulsi polimer ke dalam kelalang tiga leher dan kacau secara elektrik selama 50 minit. Sejukkan dan buang bahan untuk mendapatkan kalsium karbonat berat yang diubah suai.
Ujian dan pencirian: kadar pengaktifan, potensi FT-IR, XRD, SEM, Zeta.
Kesan pengubahsuaian: Pada 80 ℃, selepas 50 minit, dan pada kelajuan 500 r/min, kalsium karbonat yang diubah suai mencapai kadar pengaktifan 90.8%. Ini menggunakan emulsi polimer 3% berdasarkan berat kalsium karbonat berat Xianfeng. Ini menunjukkan kesan pengubahsuaian yang baik. Kalsium karbonat dicirikan oleh potensi FT-IR, XRD, SEM, dan Zeta. Keputusan menunjukkan bahawa kami berjaya mencantumkan emulsi polimer pada permukaan kalsium karbonat. Puncak pembelauan kalsium karbonat yang diubah suai bergerak ke sudut yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, emulsi polimer tidak mengubah bentuk kristal kalsium karbonat. Potensi Zeta bagi kalsium karbonat diubah suai meningkat daripada 14.1 mV kepada 29.8 mV. Saiz zarah menjadi lebih kecil, yang meningkatkan keterserakan.
Formulasi 15: Pengubahsuaian Diester Asid Tartarik Dipalmitoyl
Pengubah suai: Dipalmitoyl diester asid tartarik.
Kaedah pengubahsuaian:
(1) Sintesis diester asid tartarik dipalmitoyl: Mulakan dengan 10.3g asid palmitik dalam kelalang bahagian bawah bulat. Kemudian, masukkan perlahan-lahan 10mL thionyl chloride sambil dikacau. Panaskan campuran hingga 80 ℃ selama 3 jam, atau sehingga larutannya jernih. Keluarkan tionyl klorida tambahan menggunakan penyejatan berputar vakum. Kemudian, tambahkan 5 mL metil tert-butil eter. Teruskan penyejatan berputar sehingga anda mendapat klorida asid palmitik kuning perang. Larutkan asid palmitik klorida dalam diklorometana.
Kemudian, pindahkan campuran ini ke dalam kelalang tiga leher. Seterusnya, tambah 16.8 mL trietilamin sambil menyimpannya dalam mandi air ais. Timbang 3.0g asid tartarik, panaskan dan larutkan dalam aseton, dan titiskan ke dalam kelalang leher tiga. Selepas siap, panaskan ke suhu bilik dan bertindak balas semalaman. Tapis dan vakum menyejat turasan untuk mendapatkan pepejal seperti pes. Kemudian, penghabluran semula dua kali dengan aseton. Akhir sekali, keringkan untuk menghasilkan pepejal putih, iaitu dipalmitoyl tartaric acid diester, produk sasaran.
(2) Pengubahsuaian kalsium karbonat berat: Timbang sedikit serbuk kalsium karbonat. Tambah air dan kacau untuk membuat buburan. Kemudian, masukkannya ke dalam tab mandi air suhu tetap. Panaskan sambil dikacau pada kelajuan 450 r/min. Panaskan pada suhu yang betul. Kemudian, tambahkan pecahan jisim betul pengubah suai. Kacau dan bertindak balas pada suhu yang stabil untuk masa yang ditetapkan. Tapis, keringkan dan kisar kepada saiz zarah <250μm untuk mendapatkan produk diubah suai kalsium karbonat.
Ujian dan pencirian: nilai penyerapan minyak, isipadu pemendapan, tahap pengaktifan.
Kesan pengubahsuaian:
Untuk mengubah suai kalsium karbonat berat (10μm) dengan dipalmitoyl tartaric acid diester, gunakan keadaan optimum ini: 2.0% dos pengubah suai, 55 minit masa pengubahsuaian dan suhu 60℃.
Di bawah keadaan ini, kalsium karbonat yang diubah suai menunjukkan perubahan ketara:
- Nilai penyerapan minyak turun daripada 0.2780 mL/g kepada 0.2039 mL/g.
- Isipadu pemendapan turun daripada 1.3 mL/g kepada 0.3 mL/g.
- Ijazah pengaktifan meningkat daripada 0% kepada 98.58%.
Keputusan ini menunjukkan kesan pengubahsuaian yang ketara.
Kalsium karbonat dengan diester asid tartarik dipalmitoyl menyerap lebih sedikit minyak dan mempunyai isipadu pemendapan yang lebih kecil. Ini berbeza dengan kalsium karbonat yang menggunakan asid stearik. Walau bagaimanapun, tahap pengaktifannya adalah lebih baik. Ini menunjukkan bahawa kesan pengubahsuaian diester asid tartarik dipalmitoil dengan rantai hidrofobik berganda dan asid dikarboksilik adalah lebih baik daripada asid stearik rantai tunggal tradisional.
Formula 16: Pengubahsuaian kering asid eleostearik anhidrida hidrolisis
Pengubah suai: Asid Eleostearik berfungsi sebagai bahan mentah. Ia bertindak balas dengan anhidrida maleik melalui tindak balas Diels-Alder untuk menghasilkan anhidrida eleostearik. Kemudian, sebatian ini dihidrolisiskan untuk menghasilkan tricarboxyl eleostearic anhydride hydrolyzate, pengubah suai dengan pelbagai titik tindakan.
Kaedah pengubahsuaian:
(1) Sintesis hidrolisis anhidrida eleostearik:
- Tambah 20.0g asid eleostearik ke dalam kelalang tiga leher.
- Panaskan hingga 65 ℃ sambil dikacau sentiasa.
- Kemudian, tambahkan 3.6g anhidrida maleik.
- Setelah maleik anhidrida larut, naikkan suhu kepada kira-kira 140 ℃.
- Biarkan ia bertindak balas selama 90 minit untuk mendapatkan anhidrida eleostearik likat coklat-kuning.
- Seterusnya, larutkan anhidrida eleostearik dalam beberapa aseton untuk mencipta penyelesaian.
- Tambah jumlah air yang sesuai untuk menghidrolisis anhidrida.
- Biarkan ia berada pada suhu bilik selama 30 minit untuk mendapatkan hidrolisis anhidrida eleostearik.
(2) Pengubahsuaian kering kalsium karbonat berat:
- Mulakan dengan 100g serbuk kalsium karbonat berat.
- Letakkannya dalam penyebar berkelajuan tinggi.
- Panaskan kepada 50 ℃.
- Kemudian, tambahkan sejumlah larutan aseton tertentu yang mengandungi asid eleostearik anhidrida hidrolisis.
- Campurkan dan kacau selama 15 minit.
- Selepas itu, keringkan sehingga mencapai jisim yang tetap.
- Akhirnya
Ujian dan pencirian: tahap pengaktifan, nilai penyerapan minyak, sudut sentuhan, kelikatan, dan sediakan bahan komposit kalsium karbonat/PVC untuk menguji prestasi.
Kesan pengubahsuaian:
Pengubahsuaian terbaik kalsium karbonat menggunakan 1.5% asid eleostearic anhydride hydrolyzate. Ini menghasilkan tahap pengaktifan 83.40%. Ia juga mengurangkan nilai penyerapan minyak kepada 28.29 mL/100g dan menurunkan kelikatan sebanyak 46.36%. Sudut sentuhan air berukuran 99°. Mengisi kalsium karbonat yang diubah suai ke dalam PVC meningkatkan kekuatan impak bertakuk komposit. Ia meningkat daripada 8.455 kJ/m² kepada 10.216 kJ/m². Pemanjangan semasa rehat juga meningkat, daripada 16.12% kepada 24.52%. Kalsium karbonat yang diubah suai mempunyai kesan kekerasan pada bahan PVC.
Formulasi 17: Pengubahsuaian Span60
Pengubah suai: Sorbitan monostearate (Span60).
Kaedah pengubahsuaian:
Timbang jumlah tertentu serbuk kalsium karbonat berat kering. Kemudian, ukur sama untuk manik penggilingan bola. Seterusnya, letakkan kedua-duanya ke dalam kilang bebola yang bersih dan kering, mengikut nisbah bola-ke-bahan. Timbang jumlah pengubah yang dikehendaki. Larutkan dalam etanol kontang. Kemudian, tuangkan adunan ke dalam kilang bebola. Mulakan kilang bola untuk memulakan pengubahsuaian. Selepas pengilangan bebola, keluarkan buburan. Kemudian, masukkan ke dalam ketuhar pengeringan pada suhu 80°C. Setelah kering, sejukkan pada suhu bilik. Akhir sekali, kisar untuk mendapatkan sampel serbuk kalsium berat yang diubah suai.
Ujian dan pencirian: pengaktifan, isipadu pemendapan, nilai penyerapan minyak, saiz zarah.
Kesan pengubahsuaian:
Selepas pengubahsuaian, pengaktifan permukaan serbuk kalsium berat meningkat. Isipadu pemendapan, nilai penyerapan minyak, dan saiz zarah berkurangan. Pengubah suai Span60 telah berjaya diserap pada permukaan serbuk kalsium yang berat. Ini meningkatkan sifat permukaan serbuk. Jumlah pengubah suai mempunyai kesan terbesar pada kesan pengubahsuaian. Seterusnya ialah nisbah bola kepada bahan. Selepas itu, masa pengilangan bola dan kelajuan pengilangan bola juga memainkan peranan penting.
Syarat terbaik untuk pengubahsuaian ialah:
- Kelajuan pengilangan bola: 300 r/min
- Masa pengilangan bola: 1.5 jam
- Nisbah bola kepada bahan: 8:1
- Dos pengubah suai: 2.0%
Di bawah keadaan ini, tahap pengaktifan serbuk kalsium berat yang diubah suai mencapai 99.2%.
Formula 18: Pengubahsuaian pempolimeran polivinil asetat
Pengubah suai: polivinil asetat.
Kaedah pengubahsuaian:
(1) Pengubahsuaian langsung polivinil asetat. Panaskan buburan kalsium karbonat berat yang dikisar kepada 90°C. Kemudian, masukkan polivinil asetat terpolimer sambil dikacau dengan cepat. Kacau pada 90°C selama 1 jam untuk menyelesaikan pengubahsuaian.
(2) Pengubahsuaian pempolimeran in-situ polivinil asetat. Campurkan polivinil alkohol dan natrium dodesilbenzena sulfonat ke dalam buburan kalsium karbonat berat yang dikisar. Panaskan buburan hingga 90°C. Kemudian, hidupkan pengemulsi untuk melarutkan alkohol polivinil sepenuhnya. Akhir sekali, biarkan ia sejuk. Sejukkan campuran hingga 68–70°C. Kemudian, tambahkan OP-10 dan 30% daripada jumlah vinil asetat. Kacau selama 20 minit. Seterusnya, tambah 0.5% kalium persulfat berdasarkan jumlah vinil asetat. Biarkan ia bertindak balas selama 30 minit. Perlahan tambah baki vinil asetat dan satu lagi 0.5% kalium persulfat. Kekalkan suhu 68–70°C sambil menambah vinil asetat. Selepas menambah semua vinil asetat, naikkan suhu kepada 90–95°C. Kemudian, gunakan larutan natrium bikarbonat 10% untuk melaraskan pH kepada 6–7 sehingga tindak balas selesai dan pengubahsuaian selesai.
(3) Pengubahsuaian asid stearik. Buburan kalsium karbonat berat yang dikisar dipanaskan hingga 90 ℃, dan asid stearik yang dipanaskan dan cair ditambah di bawah kacau berkelajuan tinggi. Suhu dikekalkan dan dikacau selama 1j untuk melengkapkan pengubahsuaian. Penyahhidratan, pengeringan dan penghancuran kalsium karbonat berat: Gunakan emparan untuk menyahhidrat buburan kalsium karbonat berat yang diubah suai. Proses ini menghasilkan kek penapis kalsium karbonat berat yang diubah suai. Kek penapis diletakkan di dalam ketuhar dan dikeringkan pada suhu 110 ℃ sehingga kandungan lembapan kek penapis kurang daripada 0.3%, yang dianggap telah siap. Kek penapis kering diletakkan di dalam a kilang jet untuk menghancurkan dan mengayak. Serbuk yang diperoleh selepas dihancurkan dan diayak adalah serbuk kalsium karbonat berat yang digunakan untuk granulasi PVC.
Pengujian dan pencirian: ujian termogravimetrik, ujian spektrum inframerah, ujian prestasi PVC.
Kesan pengubahsuaian:
Buburan kalsium karbonat memerlukan tindak balas pempolimeran. Ini membantu polivinil asetat melekat pada permukaan kalsium karbonat.
Kalsium karbonat yang diubah suai dengan polivinil asetat membantu produk PVC kekal lebih dekat dengan warna kalsium karbonat berat asal. Ini lebih baik daripada kalsium karbonat yang diubah suai dengan asid stearik. Polivinil asetat mengurangkan geseran antara kalsium karbonat dan resin PVC. Ia juga merendahkan kelikatan cair dan menghalang resin PVC daripada rosak semasa pengplastikan.
Kalsium karbonat yang diubah suai dengan polivinil asetat mempunyai sifat mekanikal yang lebih baik dalam bahan PVC. Ini benar jika dibandingkan dengan pengubahsuaian dengan asid stearik. Ini terutamanya kerana polivinil asetat membantu kalsium karbonat bercampur dengan baik dengan resin PVC dan menambah elastomer.
Kalsium karbonat yang diubah suai dengan polivinil asetat (pempolimeran in-situ) kelihatan lebih baik dalam bahagian acuan suntikan PVC berwarna berbanding kalsium karbonat yang diubah suai dengan asid stearik. Ini disebabkan oleh fakta bahawa polivinil asetat membantu menyelesaikan isu keserasian antara kalsium karbonat berat dan resin PVC.
Formula 19: Pengubahsuaian salutan kanji
Pengubah suai: Kanji adalah pengubah utama, dan natrium stearat dan natrium heksametafosfat adalah agen tambahan.
Kaedah pengubahsuaian:
Pati polimer asli digunakan sebagai pengubah. Pertama, campurkan kanji dan kalsium karbonat berat secara sekata. Kemudian, sediakan mereka ke dalam penggantungan dengan perkadaran dan kepekatan yang betul. Kemudian, kacau dan panaskan adunan hingga 95°C. Selepas beberapa ketika, tambahkan sejumlah larutan natrium stearat. Kanji campuran melalui tindak balas komposit untuk masa tertentu. Proses ini membantu mencapai tahap hidrofobisiti yang diingini. Selepas tempoh tindak balas, suhu diturunkan untuk meningkatkan kadar penggunaan kanji. Seterusnya, tambah beberapa larutan natrium heksametafosfat. Ini akan silang silang dan mendakan kanji dalam air. Ia membantu kita menggunakan kanji dengan lebih berkesan. Ia juga meningkatkan rintangan ricih kompleks pada permukaan kalsium karbonat berat.
Pengujian dan pencirian termasuk:
- Keputihan
- Kelegapan
- Potensi Zeta
- Saiz dan pengedaran zarah
- Sifat optik
- Sifat kekuatan kertas yang diisi.
Kesan pengubahsuaian:
Keadaan terbaik untuk kalsium karbonat berat diubah suai ialah:
- 1.5% natrium heksametafosfat
- Kepekatan campuran 20%
- 60 ℃ untuk tindak balas pemendakan
- 200rpm kelajuan kacau.
Pengubahsuaian merendahkan keputihan dan kelegapan kalsium karbonat berat. Potensi Zeta beralih daripada positif kepada negatif. Kalsium karbonat berat yang diubah suai mempunyai zarah yang kira-kira enam kali lebih besar daripada kalsium karbonat berat yang tidak diubahsuai. Konsistensinya adalah kira-kira 1/11 daripada jenis yang tidak diubah suai. Juga, julat pengedaran saiz zarah adalah lebih sempit.
Dengan kandungan abu yang sama, kertas pengisi kalsium karbonat berat yang diubah suai mempunyai prestasi yang lebih kuat. Kekuatan ikatan gentian arah Z jauh lebih tinggi daripada kertas pengisi kalsium karbonat berat yang tidak diubah suai. Kertas pengisi kalsium karbonat berat yang diubah suai adalah kurang putih dan kurang legap daripada versi yang tidak diubah suai. Walau bagaimanapun, perbezaannya tidak ketara. Apabila jumlah pengisian meningkat, kalsium karbonat berat yang tidak diubah suai lebih banyak pada mulanya. Kemudian, kalsium karbonat berat yang diubah suai memimpin. Secara keseluruhan, kadar pengekalan mereka adalah serupa. Apabila poliakrilamida kationik (CPAM) meningkat, kalsium karbonat berat yang diubah suai mengekalkan lebih banyak daripada jenis yang tidak diubah suai pada mulanya. Kemudian, kadar pengekalan untuk kalsium karbonat berat yang tidak diubah suai menjadi lebih tinggi semula. Walau bagaimanapun, kadar pengekalan keseluruhan untuk kedua-dua jenis adalah agak serupa. Pengubahsuaian kanji bagi kalsium karbonat berat boleh meningkatkan kesan saiz alkil ketena dimer (AKD) dalam kertas berisi.
Formula 20: Ejen gandingan Titanate dan pemprosesan bersepadu pengilangan aliran udara
Pengubah suai: ejen gandingan titanat; ia membentuk 50% daripada penyelesaian pengubah suai. Pelarut yang digunakan ialah etanol kontang.
Kaedah pengubahsuaian:
Kaedah rawatan bersepadu penghancuran aliran udara dan pengubahsuaian permukaan diguna pakai. Pertama, tambahkan 1.5 kg zarah kalsium berat ke ruang penghancur aliran udara. Seterusnya, gunakan muncung pengatoman dan pam peristaltik untuk menyembur larutan pengubah ke dalam ruang pengubahsuaian. Muncung penghancur supersonik dihidupkan. Udara bertekanan tinggi menghancurkan zarah kalsium berat di dalam ruang. Proses ini membantu mengubah suai permukaan dan mencapai penghancuran aliran udara. Timbang serbuk kalsium berat ultrahalus setiap 5 minit. Kemudian, tambahkan jumlah serbuk kalsium berat yang sama ke dalam ruang penghancur. Ini memastikan jisim serbuk kalsium berat tetap di dalam ruang. Percubaan penghancuran dan pengubahsuaian bersepadu tamat selepas 30 minit.
Ujian dan pencirian:
Kadar pelepasan penghancuran digunakan untuk menilai kesan penghancuran aliran udara zarah kalsium berat. Kadar nyahcas penghancuran yang lebih pantas menggunakan kurang tenaga penghancuran untuk zarah kalsium berat, walaupun pada kelajuan roda yang sama. Ini juga membawa kepada kesan penghancuran yang lebih baik. Kami memeriksa taburan saiz zarah serbuk. Ini membantu kami menyemak sama ada proses pengubahsuaian mengubah saiz serbuk kalsium berat. Apabila saiz zarah serbuk kalsium berat tidak banyak berubah, lebih cepat kadar pelepasan, lebih baik kesan penghancuran. Kalsium berat ultrahalus dan parafin cecair menunjukkan cara pengubahsuaian permukaan mempengaruhi kelikatan. Kelikatan yang lebih rendah bermakna serbuk kalsium berat ultra halus bercampur lebih baik dengan matriks organik. Ia juga memudahkan penyebaran secara merata. Ini menghasilkan kesan pengubahsuaian permukaan yang lebih baik.
Kesan pengubahsuaian:
Menukar permukaan semasa penghancuran aliran udara boleh meningkatkan kadar pelepasan serbuk kalsium berat ultrahalus. Apabila suhu aliran udara mencecah 60°C, larutan pengubah suai mempunyai pecahan jisim agen gandingan 50% dan mengalir pada 1.5 mL/min. Akibatnya, kadar pelepasan zarah kalsium berat meningkat daripada 21.0 g/min kepada 56.7 g/min. Ini ialah peningkatan 170%. Penghancuran aliran udara mengubah permukaan serbuk kalsium berat. Ini menjadikannya bercampur baik dengan matriks organik. Proses ini tidak banyak mengubah saiz zarah serbuk kalsium berat ultrahalus. Saiz terutamanya bergantung pada kelajuan putaran roda penggredan.