Oppervlaktemodificatie is de sleutel tot het verbeteren van niet-metalen minerale poeders. Het verbetert hun eigenschappen en toepassingen. Niet-metaalhoudende mineralen, zoals talk, kaolien en calciumcarbonaat, worden in veel industrieën gebruikt. Deze omvatten kunststoffen, verf, keramiek en farmaceutica. Hun eigenschappen moeten echter vaak worden verbeterd om aan de toepassingseisen te voldoen. Oppervlaktemodificatietechnieken kunnen de eigenschappen van deze minerale poeders aanzienlijk veranderen. Dit kan hun prestaties, compatibiliteit en functionaliteit verbeteren.
Er zijn veel methoden voor oppervlaktemodificatie.
Methoden die het oppervlak van niet-metalen minerale poeders kunnen veranderen, worden oppervlaktemodificatiemethoden genoemd. Deze omvatten:
- fysieke coating
- chemisch bekleding
- anorganische afzetting
- coatings of films
- mechanochemie
- chemische intercalatie.
De belangrijkste methoden voor oppervlaktemodificatie van niet-metalen minerale poeders in de industrie zijn:
Oppervlakte chemische coating
(1) Methode voor chemische oppervlaktecoatingmodificatie: Dit is de meest gebruikelijke manier om niet-metalen minerale poeders te modificeren. Dit is een methode voor het modificeren van deeltjesoppervlakken. Het gebruikt functionele groepen in organische oppervlaktemodificatoren om de deeltjesoppervlakken te adsorberen of ermee te reageren.
De belangrijkste oppervlaktemodificatoren zijn:
- Koppelingsmiddelen (silanen, titanaten, aluminaten, zirkoonaluminaten, organische complexen, fosfaten, enz.)
- Oppervlakteactieve stoffen zijn: hoogwaardige vetzuren en hun zouten, hoogwaardige aminezouten, niet-ionische oppervlakteactieve stoffen en siliconenoliën of -harsen.
- Organische oligomeren
- Onverzadigde organische zuren.
Het modificatieproces kan worden onderverdeeld in twee typen: de droge methode en de natte methode.
Afzettingsreactie
(2) Depositiereactiemethode: Hierbij wordt een chemische reactie gebruikt om de gemodificeerde deeltjes te coaten met een oppervlaktemodificator. Het is een poederoppervlakmodificatiemethode. Het creëert een "anorganische/anorganische coating" of "anorganische nano/micropoedercoating". Poederoppervlakken coaten met anorganische stoffen, zoals nano-TiO2, ZnO en CaCO3, modificeert ze. Dit gebeurt via depositiereacties. Dit omvat het coaten van micapoeder met TiO2 om een parelmoerachtig micapigment te maken. Het omvat ook het coaten van titanium met SiO2 en Al2O3.
Mechanochemisch
(3) Mechanochemische modificatiemethode: Hierbij wordt gebruikgemaakt van ultrafijn slijpen en andere sterke krachten om het deeltjesoppervlak te activeren. Dit maakt de structuur complex of vormloos. Het verhoogt ook de reactiviteit met organische en andere anorganische stoffen. Mechanochemische effecten kunnen de actieve punten en groepen op het oppervlak van een deeltje vergroten. Dit kan het gebruik ervan met organische matrices of oppervlaktemodificatoren verbeteren. De mechanische fusietechnologie is een methode voor het behandelen of modificeren van de oppervlakken van anorganische deeltjes. Het is gebaseerd op mechanochemische principes. Het kan oppervlaktecomposieten, coatings en dispersies creëren.
Samengestelde methoden
(4) Chemische intercalatiemodificatiemethode: Deze modificeert gelaagde poederdeeltjes. Het gebruikt de zwakke bindingen tussen hun kristallagen, zoals moleculaire of van der Waalsbindingen, of uitwisselbare kationen. De methode verandert de eigenschappen van het poeder door chemische of ionenuitwisselingsreacties. Dus, het poeder voor intercalatie moet een gelaagde of quasi-gelaagde kristalstructuur hebben. Voorbeelden zijn montmorilloniet, kaolien en andere gelaagde silicaatmineralen, en grafiet. De meeste intercalatiemodificatoren zijn organisch, maar sommige zijn anorganisch.
Meerdere continue coatingmodificatieapparatuur
Oppervlaktemodificatie van niet-metalen minerale poeders is cruciaal. Het optimaliseert hun prestaties voor veel industriële toepassingen. De keuze van de modificatietechniek hangt af van de gewenste eigenschappen en eindgebruiksvereisten. Naarmate industrieën evolueren, moeten we oppervlaktemodificatie onderzoeken. Het zal het potentieel van deze veelzijdige materialen ontsluiten.