Comprendere la modificazione superficiale del talco in polvere
Comprendere la modificazione superficiale del talco in polvere
Il talco è un silicato idratato con la formula 3MgO·4SiO2·H2O. La sua forma cristallina può essere scaglia, foglia, ago e blocco.
La struttura del talco puro è costituita da uno strato di brucite (idrossido di magnesio, MgO·H2O) inserito tra due strati di silice, che sono sovrapposti l'uno all'altro, e gli strati di talco adiacenti sono combinati dalle deboli forze di van der Waals. Quando viene applicata un'azione di taglio, è facile scivolare tra gli strati.
Il talco è inerte alla maggior parte degli agenti chimici, non si decompone a contatto con l'acido, è un cattivo conduttore di elettricità, ha una bassa conduttività termica e un'elevata resistenza agli shock termici e non si decompone se riscaldato ad una temperatura elevata di 900 ℃. Questi eccellenti le proprietà del talco lo rendono un buon riempitivo, ampiamente utilizzato nel campo delle materie plastiche e dei rivestimenti, ma la superficie idrofila della polvere di talco ne rende limitata l'applicazione in alcune zone idrofobiche, per migliorare ulteriormente le sue prestazioni e ampliarne l'applicazione, è necessario modificare la superficie essere effettuato.
Modificatori di superficie comunemente usati per la polvere di talco
Per rendere la polvere di talco meglio combinata con i polimeri, esistono due categorie principali di modificatori utilizzati per la modifica:
Agenti di accoppiamento:Principalmente titanati, alluminati, silani e stearati, i più comunemente usati sono i titanati, la cui struttura molecolare è R´-O-Ti- (OXRY) n, dove R´O- può agire sulla struttura chimica della superficie del riempitivo, e R è un gruppo aggrovigliato a catena lunga con una struttura grassa o aromatica, che può migliorare la compatibilità tra il polimero e il riempitivo. Y è un gruppo reattivo attivo, che può essere utilizzato per la reticolazione o il legame in sistemi riempiti con polimeri. In breve, un gruppo dell'agente di accoppiamento reagisce con la superficie della polvere di talco per legarsi, e l'altro gruppo partecipa alla reazione di polimerizzazione del polimero per legarsi al polimero, in modo che l'agente di accoppiamento agisca come un ponte per legare il polimero. due.
Tensioattivi:principalmente dodecil benzene solfonato di sodio, dodecil solfonato di sodio, bromuro di dodecil trimetil ammonio, cloruro di dodecil trimetil, alchenil solfonato di sodio, ecc., che migliora la compatibilità tra il polimero e il riempitivo e l'agente di accoppiamento è lo stesso, ma il meccanismo di legame con la superficie del riempitivo è diversa da quella dell'agente legante. Come tutti sappiamo, la superficie delle particelle inorganiche è carica e, in base alle proprietà caricate delle particelle, anche le proprietà caricate superficiali delle particelle inorganiche differiscono con il valore del pH della soluzione. Quando il valore del pH della soluzione è maggiore del punto isoelettrico ZETA delle particelle inorganiche, la superficie delle particelle viene caricata negativamente e le particelle possono adsorbire tensioattivi cationici. Quando il valore del pH è inferiore al punto isoelettrico ZETA, i tensioattivi anionici possono essere adsorbiti. La funzione dei tensioattivi sulla superficie degli ioni è compiuta dallo scambio ionico, dalla formazione di coppie ioniche e dalla formazione di legami idrofobici. Tuttavia, l'adsorbimento del tensioattivo sul polimero non è molto buono, generalmente mediante adsorbimento del monomero e quindi polimerizzazione per formare il rivestimento della microcapsula.
Metodo di modificazione della superficie del talco
I metodi di modifica in patria e all'estero possono essere suddivisi approssimativamente in 6 tipi:
Modifica del rivestimento superficiale:Rivestire la superficie del tensioattivo sulla superficie della particella per conferire nuove proprietà alla superficie della particella, un metodo oggi più comune.
Metodo meccanochimico:Un metodo di modifica che migliora l'attività superficiale delle particelle mediante macinazione, attrito, ecc. Questo metodo consiste nel rendere le particelle relativamente grandi più piccole mediante frantumazione, attrito e altri metodi, in questo processo l'attività superficiale delle particelle diventa più grande, cioè , la capacità di adsorbimento superficiale viene migliorata ed è facile assorbire altre sostanze, in modo che il processo sia semplificato, i costi siano ridotti e la qualità del prodotto sia facile da controllare. Ad esempio, parte della vecchia polvere di talco viene potenziata con il metodo delle piccole particelle per migliorarne l'attività superficiale e quindi miscelata con materiale PP acrilico modificato o miscela PP e PE, il materiale di rinforzo viene generalmente utilizzato nei paraurti delle automobili, nelle parti del motore, parti di climatizzatori, cruscotti e altri accessori industriali, di cui la polvere di talco generalmente non è trattata in superficie. In Cina, il talco con una dimensione delle particelle di 16,5 μm viene frantumato nel mulino di agitazione e rivestito con un agente di accoppiamento silano per raggiungere lo scopo della modifica.
Modifica dello strato di pellicola esterna:Un metodo per rivestire uniformemente la superficie di una particella con uno strato di polimero, modificando così le proprietà superficiali della particella. Per la polvere di talco, può essere prima polverizzato e attivato, quindi il tensioattivo adsorbito in determinate condizioni, quindi il monomero adsorbito dal tensioattivo e infine il monomero polimerizzato per ottenere l'effetto di rivestimento superficiale.
Modifica attiva locale:L'uso di reazioni chimiche per innestare diversi gruppi funzionali sulla superficie delle particelle per raggiungere lo scopo di modificazione della superficie.
Modificazione della superficie ad alta energia:L'uso di scariche ad alta energia, ultravioletti e raggi al plasma per modificare la superficie delle particelle. Questo metodo consiste nel modificare la superficie delle particelle utilizzando l'enorme energia generata da scariche ad alta energia, raggi ultravioletti, raggi plasmatici, ecc., in modo che la superficie sia attiva. Migliorare la compatibilità di particelle e polimeri.
Modifica mediante reazione di precipitazione:modificazione mediante reazione di precipitazione. Questo metodo consiste nell'utilizzare l'effetto di precipitazione per rivestire la superficie delle particelle, in modo da ottenere l'effetto di modifica.
