De oppervlaktemodificatie van talkpoeder begrijpen
De oppervlaktemodificatie van talkpoeder begrijpen
Talk is een gehydrateerd silicaat met de formule 3MgO·4SiO2·H2O. De kristalvorm kan vlok, blad, naald en blok zijn.
De structuur van zuivere talk bestaat uit een laag bruciet (magnesiumhydroxide, MgO·H2O) ingeklemd tussen twee lagen silica, die op elkaar zijn gelegd, en de aangrenzende talklagen worden gecombineerd door zwakke van der Waals-krachten. Wanneer er schuifwerking op wordt toegepast, kan het gemakkelijk tussen lagen glijden.
Talk is inert voor de meeste chemische middelen, ontleedt niet bij contact met zuur, is een slechte geleider van elektriciteit, heeft een lage thermische geleidbaarheid en een hoge hitteschokbestendigheid, en wordt nog steeds niet ontleed bij verhitting tot een hoge temperatuur van 900 ℃. Deze uitstekende eigenschappen van talk maken het een goed vulmiddel, dat veel wordt gebruikt op het gebied van kunststoffen en coatings, maar het hydrofiele oppervlak van talkpoeder maakt de toepassing ervan in sommige hydrofobe zones beperkt. Om de prestaties verder te verbeteren en de toepassing ervan te verbreden, moet oppervlaktemodificatie nodig zijn. worden uitgevoerd.
Veelgebruikte oppervlaktemodificatoren voor talkpoeder
Om talkpoeder beter te combineren met polymeren, worden er twee hoofdcategorieën modificatoren gebruikt voor modificatie:
Koppelingsmiddelen:Voornamelijk titanaten, aluminaten, silanen en stearaten. De meest gebruikte zijn titanaten, waarvan de moleculaire structuur R´-O-Ti- (OXRY) n is, waarbij R´O- kan inwerken op de chemische structuur van het oppervlak van het vulmiddel, en R is een kluwengroep met lange keten en een vettige of aromatische structuur, die de compatibiliteit tussen het polymeer en het vulmiddel kan verbeteren. Y is een actieve reactieve groep, die kan worden gebruikt voor verknoping of binding in met polymeer gevulde systemen. Kortom, één groep van het koppelmiddel reageert met het oppervlak van het talkpoeder om zich te binden, en de andere groep neemt deel aan de polymerisatiereactie van het polymeer om zich met het polymeer te binden, zodat het koppelmiddel als een brug fungeert om het bindmiddel te binden. twee.
Oppervlakteactieve stoffen:voornamelijk natriumdodecylbenzeensulfonaat, natriumdodecylsulfonaat, dodecyltrimethylammoniumbromide, dodecyltrimethylchloride, natriumalkenylsulfonaat, enz., wat de compatibiliteit tussen het polymeer en het vulmiddel en het koppelmiddel verbetert, is hetzelfde, maar het bindingsmechanisme met het vuloppervlak is anders dan dat van het koppelmiddel. Zoals we allemaal weten, is het oppervlak van anorganische deeltjes geladen, en afhankelijk van de geladen eigenschappen van deeltjes zijn de oppervlaktegeladen eigenschappen van anorganische deeltjes ook verschillend, afhankelijk van de pH-waarde van de oplossing. Wanneer de pH-waarde van de oplossing groter is dan het ZETA iso-elektrische punt van anorganische deeltjes, is het oppervlak van de deeltjes negatief geladen en kunnen de deeltjes kationische oppervlakteactieve stoffen adsorberen. Wanneer de pH-waarde lager is dan het ZETA iso-elektrische punt, kunnen anionische oppervlakteactieve stoffen worden geadsorbeerd. De functie van oppervlakteactieve stoffen op het oppervlak van ionen wordt bereikt door ionenuitwisseling, de vorming van ionenparen en de vorming van hydrofobe bindingen. De adsorptie van oppervlakteactieve stof aan polymeer is echter niet erg goed, meestal door adsorptiemonomeer en vervolgens polymerisatie om microcapsulecoating te vormen.
Methode voor oppervlaktemodificatie met talk
Modificatiemethoden in binnen- en buitenland zijn grofweg in 6 soorten te verdelen:
Modificatie van oppervlaktecoating:Het coaten van het oppervlak van de oppervlakteactieve stof op het oppervlak van het deeltje om het deeltjesoppervlak nieuwe eigenschappen te geven, tegenwoordig een meer gebruikelijke methode.
Mechanochemische methode:Een modificatiemethode die de oppervlakteactiviteit van deeltjes verbetert door malen, wrijving, enz. Deze methode is om de relatief grote deeltjes kleiner te maken door pletten, wrijving en andere methoden. In dit proces wordt de oppervlakteactiviteit van de deeltjes groter, dat wil zeggen De oppervlakte-adsorptiecapaciteit wordt verbeterd en het is gemakkelijk om andere stoffen te adsorberen, zodat het proces wordt vereenvoudigd, de kosten worden verlaagd en de kwaliteit van het product gemakkelijk te controleren is. Een deel van het oude talkpoeder wordt bijvoorbeeld verbeterd door de methode van kleine deeltjes om de oppervlakteactiviteit te verbeteren, en vervolgens gemengd met acrylgemodificeerd PP-materiaal of een PP- en PE-mengsel. Het versterkingsmateriaal wordt over het algemeen gebruikt in autobumpers, motoronderdelen, airconditioningonderdelen, instrumentenpanelen en andere industriële accessoires, waarvan talkpoeder doorgaans geen oppervlaktebehandeling heeft ondergaan. In China wordt de talk met een deeltjesgrootte van 16,5 μm in de roermolen vermalen en bedekt met silaankoppelingsmiddel om het modificatiedoel te bereiken.
Modificatie van de buitenste filmlaag:Een methode om het oppervlak van een deeltje gelijkmatig te bedekken met een laag polymeer, waardoor de oppervlakte-eigenschappen van het deeltje veranderen. Voor talkpoeder kan het eerst worden verpulverd en geactiveerd, vervolgens onder bepaalde omstandigheden oppervlakteactieve stof worden geadsorbeerd, en vervolgens monomeer door oppervlakteactieve stof worden geadsorbeerd, en ten slotte gepolymeriseerd monomeer om een oppervlaktecoatingeffect te bereiken.
Lokale actieve wijziging:Het gebruik van chemische reacties om verschillende functionele groepen op het oppervlak van deeltjes te enten om het doel van oppervlaktemodificatie te bereiken.
Oppervlaktemodificatie met hoge energie:Het gebruik van hoogenergetische ontlading, ultraviolette plasmastralen om het oppervlak van deeltjes te modificeren. Deze methode is bedoeld om het oppervlak van deeltjes te modificeren door gebruik te maken van de enorme energie die wordt gegenereerd door hoogenergetische ontladingen, ultraviolette straling, plasmastraling, enz., zodat het oppervlak actief wordt. Verbeter de compatibiliteit van deeltjes en polymeren.
Modificatie door neerslagreactie:modificatie door precipitatiereactie. Deze methode is om het precipitatie-effect te gebruiken om het deeltjesoppervlak te bedekken, om het effect van modificatie te bereiken.
