Để hiểu sự biến đổi bề mặt của bột talc
Để hiểu sự biến đổi bề mặt của bột talc
Talc là một silicat ngậm nước có công thức 3MgO·4SiO2·H2O. Hình dạng tinh thể của nó có thể là vảy, lá, kim và khối.
Cấu trúc của bột talc nguyên chất bao gồm một lớp brucite (magiê hydroxit, MgO·H2O) kẹp giữa hai lớp silica chồng lên nhau và các lớp bột talc liền kề được kết hợp bởi lực van der Waals yếu. Khi tác dụng lực cắt lên nó, nó rất dễ bị trượt giữa các lớp.
Talc trơ với hầu hết các tác nhân hóa học, không bị phân hủy khi tiếp xúc với axit, là chất dẫn điện kém, có tính dẫn nhiệt thấp và khả năng chống sốc nhiệt cao và vẫn không bị phân hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao 900oC. Những điều này rất tuyệt vời Các đặc tính của bột talc làm cho nó trở thành chất độn tốt, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nhựa và chất phủ, nhưng bề mặt ưa nước của bột talc khiến ứng dụng của nó ở một số vùng kỵ nước bị hạn chế, để cải thiện hơn nữa hiệu suất và mở rộng ứng dụng, cần phải sửa đổi bề mặt. được thực hiện.
Chất biến tính bề mặt thường được sử dụng cho bột talc
Để làm cho bột talc kết hợp tốt hơn với polyme, có hai loại chất biến tính chính được sử dụng để biến tính:
Các tác nhân ghép nối:Chủ yếu là titanat, aluminat, silan và stearat, được sử dụng phổ biến nhất là titanat, có cấu trúc phân tử là R'-O-Ti- (OXRY) n, trong đó R'O- có thể tác động lên cấu trúc hóa học của bề mặt chất độn, và R là nhóm rối chuỗi dài có cấu trúc béo hoặc thơm, có thể cải thiện khả năng tương thích giữa polyme và chất độn. Y là nhóm phản ứng tích cực, có thể được sử dụng để tạo liên kết ngang hoặc liên kết trong các hệ thống chứa đầy polyme. Nói tóm lại, một nhóm tác nhân liên kết phản ứng với bề mặt của bột talc để liên kết, nhóm còn lại tham gia phản ứng trùng hợp polyme để liên kết với polyme, do đó tác nhân liên kết đóng vai trò là cầu nối để liên kết hai.
Chất hoạt động bề mặt:chủ yếu là natri dodecyl benzen sulfonate, natri dodecyl sulfonate, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl clorua, natri alkenyl sulfonate, v.v., giúp cải thiện khả năng tương thích giữa polymer và chất độn và chất liên kết là như nhau, nhưng cơ chế liên kết với bề mặt chất độn khác với bề mặt của tác nhân ghép. Như chúng ta đã biết, bề mặt của các hạt vô cơ mang điện tích và tùy theo tính chất tích điện của các hạt mà tính chất tích điện bề mặt của các hạt vô cơ cũng khác nhau tùy theo giá trị pH của dung dịch. Khi giá trị pH của dung dịch lớn hơn điểm đẳng điện ZETA của các hạt vô cơ, bề mặt của các hạt mang điện tích âm và các hạt có thể hấp phụ các chất hoạt động bề mặt cation. Khi giá trị pH nhỏ hơn điểm đẳng điện ZETA, chất hoạt động bề mặt anion có thể bị hấp phụ. Chức năng của chất hoạt động bề mặt trên bề mặt ion được thực hiện bằng cách trao đổi ion, hình thành các cặp ion và hình thành liên kết kỵ nước. Tuy nhiên, khả năng hấp phụ của chất hoạt động bề mặt vào polyme không tốt lắm, thường là hấp phụ bằng monome và sau đó trùng hợp để tạo thành lớp phủ vi nang.
Phương pháp biến đổi bề mặt Talc
Các phương pháp sửa đổi trong và ngoài nước có thể tạm chia thành 6 loại:
Sửa đổi lớp phủ bề mặt:Phủ bề mặt chất hoạt động bề mặt lên bề mặt hạt để tạo cho bề mặt hạt những đặc tính mới, một phương pháp phổ biến hơn hiện nay.
Phương pháp cơ hóa:Một phương pháp biến đổi giúp tăng cường hoạt động bề mặt của các hạt bằng cách mài, ma sát, v.v. Phương pháp này là làm cho các hạt tương đối lớn nhỏ hơn bằng cách nghiền, ma sát và các phương pháp khác, trong quá trình này, hoạt động bề mặt của các hạt trở nên lớn hơn, nghĩa là , khả năng hấp phụ bề mặt được nâng cao và dễ dàng hấp phụ các chất khác, do đó quy trình được đơn giản hóa, chi phí giảm và chất lượng sản phẩm dễ kiểm soát. Ví dụ, một số loại bột talc cũ được tăng cường bằng phương pháp hạt nhỏ để tăng cường hoạt động bề mặt của nó, sau đó trộn với vật liệu PP biến tính acrylic hoặc hỗn hợp PP và PE, vật liệu gia cố thường được sử dụng trong cản ô tô, bộ phận động cơ, bộ phận điều hòa không khí, bảng điều khiển và các phụ kiện công nghiệp khác, trong đó bột talc thường không được xử lý bề mặt. Ở Trung Quốc, bột talc có kích thước hạt 16,5μm được nghiền trong máy khuấy và phủ chất liên kết silane để đạt được mục đích biến tính.
Sửa đổi lớp màng bên ngoài:Một phương pháp phủ đồng đều bề mặt của hạt bằng một lớp polyme, do đó thay đổi tính chất bề mặt của hạt. Đối với bột talc, trước tiên có thể nghiền thành bột và hoạt hóa, sau đó hấp phụ chất hoạt động bề mặt trong một số điều kiện nhất định, sau đó hấp phụ monome bằng chất hoạt động bề mặt, và cuối cùng là monome trùng hợp để đạt được hiệu ứng phủ bề mặt.
Sửa đổi hoạt động cục bộ:Việc sử dụng các phản ứng hóa học để ghép các nhóm chức năng khác nhau lên bề mặt của các hạt để đạt được mục đích biến đổi bề mặt.
Biến đổi bề mặt năng lượng cao:Việc sử dụng tia phóng điện năng lượng cao, tia cực tím, tia plasma để biến đổi bề mặt của các hạt. Phương pháp này là để biến đổi bề mặt của các hạt bằng cách sử dụng năng lượng khổng lồ được tạo ra bởi sự phóng điện năng lượng cao, tia cực tím, tia plasma, v.v., để bề mặt hoạt động. Cải thiện khả năng tương thích của các hạt và polyme.
Biến tính bằng phản ứng kết tủa:biến đổi bằng phản ứng kết tủa. Phương pháp này là sử dụng hiệu ứng kết tủa để phủ lên bề mặt hạt, để đạt được hiệu quả biến đổi.
