Introduction
Qu'est-ce que la technologie de modification de surface des poudres ? Elle désigne la technologie qui utilise des méthodes physiques, chimiques ou mécaniques pour traiter la surface ou l'interface des matériaux en poudre, modifiant ainsi délibérément les propriétés physiques et chimiques de la surface des matériaux en poudre afin de répondre aux besoins de différents domaines d'application.
Mécanisme de modification
Du point de vue des mécanismes de modification, la modification de surface du carbonate de calcium (CaCO₃) peut être globalement classée en deux catégories : les interactions chimiques et les interactions physiques.
Ssurface chimique interaction:
– Groupe fonctionnel substitution (par exemple, remplacement du groupe hydroxyle)
– Ppolymérisation et greffage (par exemple, polymérisation in situ, revêtement polymère)
– Hydrolyse (par exemple, réactions d'agent de couplage au silane)
Surface pphysique interaction:
– Adsorption (par exemple, tensioactif ou acide gras adsorption)
– Revêtement/encapsulation (par exemple, formation d'une couche de stéarate)
– Mouillage (par exemple, dispersion améliorée dans les matrices polymères)
Lorsque la charge est complètement mouillée, une adsorption physique se produit sur la surface à haute énergie du carbonate de calcium, et l'énergie de cette adsorption est supérieure à la force de liaison cohésive du plastique.
Méthodes de modification
Actuellement, les principales méthodes de modification de surface du carbonate de calcium (CaCO₃) comprennent :
· Modification de l'agent de couplage (par exemple, agents de couplage silane, titanate ou aluminate)
· Modification du stéarate (par exemple, stéarate de sodium, stéarate de calcium)
· Modification de l'ester phosphate
· Modification de la polymérisation in situ
· Modification par greffage de polymère de surface
Cependant, en raison de la rentabilité et de la simplicité du processus, les méthodes industrielles les plus couramment utilisées sont la modification de l'agent de couplage et la modification du sel d'acide gras (en particulier les stéarates).
Facteurs clés de l'efficacité de la modification
Modification de l'agent de couplage : pour améliorer la liaison chimique avec les matrices organiques (par exemple, les plastiques, le caoutchouc) par liaison covalente de groupes fonctionnels.
Modification des sels d'acides gras : pour améliorer la dispersibilité et l'hydrophobicité (par exemple, dans les revêtements et les encres) par adsorption physique des couches de tensioactifs.
Objectif de la modification de surface
D'une manière générale, la modification de surface du carbonate de calcium vise principalement à atteindre les objectifs suivants :
(1) Réduire la force de cohésion entre les particules et améliorer la dispersibilité du carbonate de calcium ;
(2) Améliorer l’activité de surface du carbonate de calcium ;
(3) Améliorer la compatibilité du carbonate de calcium avec d’autres substances ;
(4) Augmenter la résistance aux acides du carbonate de calcium ;
(5) Préparer du carbonate de calcium avec des formes cristallines spécifiques pour différentes industries.
Du point de vue du développement des technologies de modification, l’amélioration de l’effet de modification de surface, la réduction du coût de modification de surface, le développement de modificateurs verts et l’optimisation des équipements de modification sont autant d’orientations de développement importantes.
Application de carbonate de calcium modifié
Après modification de surface, le carbonate de calcium (CaCO₃) présente une compatibilité nettement améliorée avec les matériaux matriciels, une dispersibilité accrue et une résistance de liaison interfaciale supérieure, élargissant ainsi ses applications à de nombreux secteurs. Voici les principaux domaines d'application du carbonate de calcium modifié :
Industrie des plastiques/Industrie du caoutchouc/Revêtements et encres/Industrie papetière/Adhésifs et mastics/Produits pharmaceutiques et alimentaires/Environnement et construction/Composites avancés
Conclusion
En optimisant les performances interfaciales, le carbonate de calcium modifié a réalisé un bond en avant, passant d'une charge traditionnelle à un matériau fonctionnel à haute valeur ajoutée, et il est devenu un additif multifonctionnel indispensable dans l'industrie moderne.
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