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葉臘石表面改性技術概述 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2013-06-03 13:56:23 瀏覽次數: |
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葉蠟石的表面改性一般采用硅烷及鈦酸酯偶聯劑。
葉蠟石是一種層狀硅酸鹽礦物,單晶片為T—O—T型,即為二個硅氧四面體和一個鋁氧(羥基)八面體組成的2:1型結構。葉蠟石二個結構單元層間無層間域,不安含水及陽離子。單元層間僅靠微弱的范德華力連接,故很容易解理成薄晶片。葉蠟石晶體內四面體和八面體同晶置換程度低,晶體結構有序度高。葉蠟石具有二種表面特性,一為結構中的上下表面層,為不活潑表面,具惰性和疏水特征,二為Al—Si晶體端面,由于在粉碎過程中價鍵斷裂,呈不飽和狀態,具親水特性,表面呈Al—OH和Si—OH結構。葉蠟石的表面改性,實質上是為了降低葉蠟石端面的疏水性,使端面覆以一層表面活性物質,改善與橡膠和塑料的浸潤性和化學親和性,改進填充后的橡塑制品的性能。
葉蠟石與偶聯劑的作用如圖1所示。圖1(1)為葉蠟石與NDZ201的結合反應式,鈦酸酯偶聯劑烷基鏈部分與葉蠟石端面羥基反應形成醇,使葉蠟石表面與鈦酸酯偶聯劑結合。圖1(2)為葉蠟石與硅烷KH-590結合的反應式,硅烷水解后的硅醇基與葉蠟石端面羥基脫水結合,達到葉蠟石表面硅烷偶聯的結果。
葉蠟石粉體的表面改性有干法和濕法二種。所謂干法改性是指葉蠟石粉體在改性機內高速運動狀態下,直接加入改性劑,通過一定時間混合,即得表面改性葉蠟石粉體產品。改性設備主要有無重力粒子混合機、犁刀型高效混合機、高速加熱混合捏合機、SLG連續式粉體表面改性機等。
圖1 葉蠟石與偶聯劑的作用示意圖
(1)鈦酸酯NDZ201;(2)硅烷KH-590
所謂濕法改性是指偶聯劑通過介質乳化,一定水解作用,在一定液固比例條件下通過機械攪拌、脫水、干燥、粉碎,即為改性葉蠟石。圖2為活性葉蠟石生產工藝流程圖。
將活性葉蠟石原礦用雷蒙磨粉碎至99%以上通過325目,在攪拌池內加入一定量水,攪拌均勻。然后邊攪拌邊加入一定比例的偶聯劑,離心25min, 進入轉筒烘干機,17min后出料,再用粉磨機粉碎后包裝,即為活性葉蠟石粉。
圖2 活性葉蠟石生產工藝流程圖
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