Знаете ли вы модификаторы для модификации поверхности порошков?

The модификация поверхности порошка достигается в первую очередь за счет воздействия модификаторов поверхности на их поверхности. Таким образом, формула модификатора (типы, дозировка, использование) критически влияет на эффективность модификации и конечные эксплуатационные характеристики продукта. Формулы модификаторов поверхности являются узконаправленными («определенный ключ для определенного замка»), включая выбор типа, определение дозировки и методы применения.

Скрининг модификаторов поверхности

Свойства порошкового сырья

Свойства порошковых материалов в основном включают кислотность, щелочность, структуру поверхности, функциональные группы, адсорбцию и характеристики химических реакций.
Лучше всего выбирать модификаторы поверхности, которые могут химически реагировать или адсорбироваться на частицах порошка. Физическая адсорбция может легко десорбироваться при сильном перемешивании или сжатии во время последующих применений.

Например, кислые силикатные минералы, такие как кварц, полевой шпат, слюда и каолин, могут связываться с силановыми связующими агентами, образуя сильную химическую адсорбцию. Связующие агенты титанатов и алюминатов могут химически адсорбироваться на щелочных минералах на основе карбоната при определенных условиях и в некоторой степени.

Использование продукта

Применение продукта является наиболее важным фактором при выборе модификаторов поверхности, наряду с совместимостью и совместимостью с компонентами системы нанесения. Например:

• Вы можете выбрать органическую модификацию поверхности для улучшения совместимости и дисперсии неорганических порошков в органических полимерах, повышения прочности материала и общих характеристик.
• Вы можете выбрать модификацию интеркаляции для получения новых минеральных интеркаляционных соединений, таких как интеркаляционные соединения глины или графита.
• Вы можете выбрать кремнезем с поверхностным покрытием, чтобы заменить кремнезем и компенсировать его недостатки в определенных свойствах.
• Вы можете выбрать диоксид титана с поверхностным покрытием, чтобы заменить диоксид титана или сократить его использование.
• Вы можете выбрать металлические частицы с поверхностным покрытием для улучшения определенных специальных свойств резиновых изделий.
• Вы можете выбрать оксиды металлов с поверхностным покрытием, такие как оксид титана, оксид хрома или оксид железа, чтобы улучшить оптические свойства и визуальные эффекты продукции.

Модификация процесс

Процесс модификации также является важным фактором при выборе модификаторов поверхности, таких как температура, давление и факторы окружающей среды. Все органические модификаторы поверхности будут разлагаться при определенных температурах. Например, температура кипения силановых связующих агентов варьируется от 100 до 310 °C в зависимости от типа. Поэтому температура разложения или точка кипения выбранного модификатора поверхности должна быть предпочтительно выше температуры обработки во время нанесения.

Для влажных процессов необходимо учитывать растворимость модификаторов поверхности в воде. Только водорастворимые модификаторы могут полностью взаимодействовать с частицами порошка во влажных средах.
Например, добавление стеариновой кислоты непосредственно к карбонату кальция в мокром процессе не дает желаемого эффекта. Это приводит к низкой эффективности, серьезным потерям модификатора после фильтрации и избыточному выделению органики в фильтрате. Поэтому необходимо омылять, аммиачить или эмульгировать модификаторы, которые не растворяются в воде, чтобы обеспечить дисперсию в водных растворах.

Факторы цены и окружающей среды

Важно соответствовать требованиям к производительности приложений или оптимизировать их.
Исходя из этого, предпочтительнее выбирать более доступные по цене модификаторы поверхности.
Это помогает снизить стоимость модификации поверхности. В то же время важно выбирать модификаторы поверхности, которые не загрязняют окружающую среду.

Дозировка модификатора поверхности

Теоретически оптимальным количеством поверхностного модификатора является количество, необходимое для монослойной адсорбции. Эта адсорбция происходит на поверхности частиц. Это количество связано с удельной площадью поверхности порошкового материала и молекулярной площадью поперечного сечения поверхностного модификатора. Однако это количество не обязательно является количеством, необходимым для покрытия поверхности 100%.
Возможно, полного покрытия не будет.

. Для модификации неорганического поверхностного покрытия различные скорости нанесения покрытия и толщины мембраны могут демонстрировать различные характеристики, такие как цвет и блеск. Поэтому фактическое оптимальное количество должно быть определено путем испытаний модификации и производительности нанесения. Это связано с тем, что количество поверхностного модификатора зависит не только от дисперсности и однородности покрытия во время модификации, но и от конкретных требований системы нанесения к поверхностным свойствам порошка и техническим показателям.

Для влажной модификации фактическое количество покрытия поверхностного модификатора на поверхности порошка не обязательно равно использованному количеству. Это связано с тем, что часть поверхностного модификатора не реагирует с частицами порошка и теряется при фильтрации. Поэтому фактическое количество должно быть больше, чем количество, необходимое для достижения монослойной адсорбции.

Как использовать модификаторы поверхности

Метод нанесения модификаторов поверхности является важной частью рецептуры модификатора поверхности. Он оказывает существенное влияние на эффект модификации поверхности порошка.

Хороший метод нанесения может улучшить дисперсию модификатора поверхности и усилить его эффект модификации поверхности. С другой стороны, неправильное нанесение может привести к увеличению использования модификатора и невозможности достижения желаемого эффекта модификации. Методы нанесения модификаторов поверхности включают в себя методы подготовки, дисперсии и добавления, а также последовательность добавления нескольких модификаторов при совместном использовании.

Подготовка

Метод приготовления модификаторов поверхности зависит от типа, процесса модификации и оборудования. Различные модификаторы поверхности требуют различных методов приготовления. Для силановых связующих агентов силанольная группа реагирует с поверхностью порошка. Поэтому перед использованием следует провести гидролиз.

Для других органических модификаторов, таких как титанаты, алюминаты и стеариновая кислота, разбавляйте или растворяйте их соответствующими органическими растворителями. Используйте такие растворители, как безводный этанол, толуол, эфир или ацетон для разбавления и растворения.
Такие модификаторы, как стеариновая кислота, титанаты и алюминаты, которые не растворяются в воде, предварительно омыляют, аммиачат или эмульгируют, чтобы сделать их водорастворимыми.

Добавить метод

Лучший способ добавления модификаторов поверхности — обеспечить равномерный и полный контакт с порошком, достигая высокой дисперсии и равномерного покрытия на поверхности частиц. Поэтому следует использовать метод непрерывного распыления или капельного (добавления), связанный со скоростью подачи порошка. Только машины для модификации поверхности порошка непрерывного действия могут обеспечить непрерывное добавление модификаторов поверхности.
Метод приготовления неорганических модификаторов поверхности более специфичен и требует учета таких факторов, как pH, концентрация, температура и добавки. Например, при покрытии мусковита диоксидом титана необходимо предварительно гидролизовать сульфат титана или тетрахлорид титана.

Порядок дозирования

При использовании более одного модификатора поверхности для обработки порошка порядок добавления влияет на конечный эффект модификации поверхности. Сначала проанализируйте роль каждого модификатора поверхности и его взаимодействие с поверхностью порошка. Определите, является ли физическая адсорбция или химическая адсорбция первичным взаимодействием. Как правило, сначала добавляют модификатор с первичным эффектом и химической адсорбцией. Затем добавляют модификатор с вторичными эффектами и физической адсорбцией.
Например, при смешивании связующего агента и стеариновой кислоты сначала добавьте связующий агент. Основная цель добавления стеариновой кислоты — повысить гидрофобность и сократить использование связующего агента, что снижает затраты на модификацию.

Например, при смешивании связующего агента и стеариновой кислоты, как правило, сначала следует добавлять связующий агент, а затем стеариновую кислоту. Основная цель добавления стеариновой кислоты — повысить гидрофобность порошка и уменьшить количество связующего агента, что снижает затраты на модификацию.

Заключение

При модификации поверхности порошка решающее значение имеют выбор правильного модификатора, контроль дозировки и использование правильных методов нанесения. Эти факторы напрямую влияют на эффект модификации и эксплуатационные характеристики конечного продукта. Поэтому их необходимо проектировать и корректировать на основе конкретных потребностей и условий процесса.

Эпический порошок

Epic Powder, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!