晶种如何改性

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&张益都编著
&化学工业出版社
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张益都编著
化学工业出版社
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商品描述:
此套资料包含书籍和光盘两个部分,其中光盘内容就有1000多页,图书+光盘特&价280元包邮费,详情请咨询***人员&
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第一部分:《硫酸法钛白粉生产技术创新》出版社最新出版图书&
图书介绍 目录如下:&
&&&&本书的编写突出了新颖和实用两个方面。作者结合自己在国内外钛白粉厂的生产、技术管理经验,对硫酸法钛自粉生产工艺、废副处理、各种助剂、重要分析仪器均做出了详细介绍与指导,特别针对钛白粉行业近年来一些创新的工艺技术和设备应用,做到了原理探讨和实践指导相结合,对钛自粉的各个重要指标也进行了较为专业、详细的介绍。&&
&&&&本书主供钛白粉生产管理技术人员阅读参考,也可作为钛自粉生产人员及相关职业学校的培训教材。&&
&&&&钛白粉是商品二氧化钛的俗称,英文名称为Titanium&Dioxide。其分子式为TiO2,相对分子质量79?7,CAS编号(美国化学文摘社登记号)为;RTECS编号(化学物质毒性作用登记,Registry&of&Toxic&Effects&of&Chemical&Substances的英文缩写;RTECS号是美国职业安全与卫生研究所规定的化学物质毒性作用登记号)为XR&2275000,ICSC编号(国际化学品安全卡编号,International&Chemical&Safety&Card的英文缩写)为0338。&&
&&&&在20世纪20年代以前,涂料、绘画等需要体质颜料着色的应用领域,其所选择的白色颜料是铅白、锌白、立德粉等。自1916年钛白粉投入使用以来,钛白粉作为白色颜料之王的地位迅速确立,特别是其白度、遮盖力和着色力等颜料指标远远高于其它的白色颜料因而成为不可替代品。&&
&&&&钛白粉作为白色颜料初期,其主要用途在各个国家几乎都是一样的----除造纸、化纤和其它少量应用外,主要用于涂料、塑料和油墨等的调色。近年来,随着世界经济的发展和人类科技的进步,人们对其应用领域的不断扩展,钛白粉的其它一些应用性能也逐渐被发现,其应用领域也逐步地深入到了国民经济的各个角落。其消费水平也慢慢成为了衡量一个国家经济发展水平和人民生活水平高低的一个重要标志。&&
&&&&基于此,钛白粉的生产和应用技术近百年来也有长足进步。特别是中国的钛白工业更是如此。20世纪50年代中国开始硫酸法钛白粉的生产;20世纪60年代一大批小的钛白粉生产企业纷纷上马,形成了中国第一轮钛白粉扩张的高潮,后来由于技术不成熟等原因纷纷关停;20世纪80年代原化工部第三设计院和原化工部涂料研究所开始和国内的一些较早生产钛白粉的厂家进行合作,开始了国内钛白粉工厂新建、扩产的第二轮高峰期;20世纪末至21世纪初重庆渝港钛白粉股份有限公司、核工业部甘肃第四零四厂、济南裕兴化工总厂相继从国外成套引进了年产1?5万吨硫酸法金红石钛白粉生产线,应该说这三家企业为中国第三轮钛白粉生产的扩张提供了良好的技术支撑。至此中国的钛白粉生产进入了一个崭新的时期。&&
&&&&钛白行业的迅猛发展,给广大钛白科技工作者提出了很高的要求。目前已经有了不少的钛白专业书籍,一些协会和较大的企业也纷纷编写了自己的培训材料,并不定期有专业培训班举办。但截至目前,一些新的工艺技术和设备应用均未出现,真正深入到硫酸法钛白粉生产过程中的原理探讨和理论指导书籍更是少之又少,甚至是在钛白粉产品国标修订了若干遍以后,仍没有专业书籍对钛白粉的各个指标进行较为专业、详细的介绍;另外有些工厂的技术人员在查找一些常用数据时也大费周折。因此本书编写的指导思想突出了新颖和实用两个方面。笔者从事钛白粉生产实践十多年,虽不算长,但经历了国内钛白发展最大的跨越,在国外进行过系统的培训,在国内也和国外专家共事数年,因此觉得有责任将自己多年来的生产、技术管理经验和大量的基础数据奉献出来,以期对钛白行业尽一下绵薄之力。&&
&&&&本书中有关废酸的应用与废酸浓缩等内容由山东省化工规划设计院工艺室副主任曲顺利执笔,张益都负责审定。&&
&&&&本书在编写的过程中,得到了各方友人的很多支持,在此表示感谢。&&
&&&&感谢原核工业部四零四厂郝步隆先生、李延龄先生两位老人家的大力支持与鼓励,以及郝老提供的参考资料;感谢山东淄博万通机械厂石海东厂长、李建忠总工程师无私的帮助与中肯的建议;感谢上海钰通化工科技有限公司甘永清先生提供的有关技术支持;感谢超彩钛白科技(安徽)有限公司董事长赵亮先生和在超彩钛白科技(安徽)有限公司工作来自捷克Precheza工厂的专家Dipl??lng?&Milan&POKORNY′、RNDr?&Milan&Laskafeld、Jir∨í&TILL等几位老师的解惑;感谢国家化工行业生产力促进中心钛白粉中心毕胜主任的无私帮助;感谢江西添光化工有限责任公司各位领导给予的支持与鼓励;感谢我的新、老同事以及朋友们。&&
2009年10月&&
第一章钛白粉基本知识1&&
第一节钛白粉的发展简史1&&
第二节二氧化钛的性质5&&
一、物理性质5&&
二、化学性质11&&
第三节钛白粉的用途及质量要求13&&
一、涂料工业14&&
二、塑料工业14&&
三、造纸工业15&&
四、油墨行业16&&
五、化纤工业16&&
六、食品、医药和日化16&&
七、其它17&&
第四节钛白粉的制造方法17&&
一、硫酸法17&&
二、氯化法19&&
三、盐酸法19&&
四、碱法22&&
第五节非颜料级钛白粉22&&
一、偏钛酸22&&
二、纳米二氧化钛24&&
三、二氧化钛纤维25&&
四、低价钛的氧化物27&&
第二章硫酸法钛白粉生产用的原辅材料29&&
第一节主要生产原料29&&
一、钛矿29&&
二、钛渣32&&
三、硫酸33&&
第二节辅助生产原料34&&
一、还原剂34&&
二、氧化剂35&&
三、消泡剂36&&
四、絮凝剂37&&
五、助滤剂39&&
六、盐处理剂42&&
七、粉碎助剂46&&
八、金红石晶种46&&
第三节钛白粉后处理原料47&&
一、润湿分散剂48&&
二、包膜剂50&&
第三章黑钛液的制备58&&
第一节钛铁矿的粉碎与酸***58&&
一、钛铁矿的粉碎58&&
二、钛铁矿的酸解73&&
三、酸解的尾气处理95&&
第二节钛液的沉降净化与回收98&&
一、沉降的原理99&&
二、沉降的方法100&&
三、常用的沉降剂103&&
四、影响沉降的因素108&&
五、沉降效果的判断及异常情况的处理113&&
六、泥浆的过滤与回收114&&
七、钛液的热过滤116&&
第三节硫酸亚铁的结晶和分离117&&
一、结晶的原理117&&
二、结晶的方式119&&
三、硫酸亚铁的分离126&&
第四节钛液的控制过滤与浓缩132&&
一、钛液的过滤132&&
二、钛液过滤的几种方式133&&
三、钛液的浓缩136&&
四、钛液浓缩的几种方式137&&
第四章偏钛酸的制备、净化与煅烧143&&
第一节钛液的水解143&&
一、盐类的水解144&&
二、钛液的水解146&&
三、水解的方式155&&
四、影响水解质量的因素164&&
第二节偏钛酸的水洗177&&
一、水洗的原理与使用设备178&&
二、影响水洗效果的因素188&&
第三节偏钛酸的漂白与盐处理195&&
一、漂白的原理及方法195&&
二、影响漂白效果的因素198&&
三、偏钛酸的盐处理199&&
第四节浆料的脱水与煅烧206&&
一、偏钛酸的脱水206&&
二、煅烧209&&
三、煅烧尾气处理217&&
四、影响煅烧的因素、分析、判断与对策220&&
第五章钛白粉的后处理227&&
第一节钛白粉的粉碎与分散227&&
一、粉碎的概念、原理227&&
二、粉碎的工艺228&&
三、助磨剂的使用及干法处理235&&
四、粉碎后的打浆分散、湿磨和分级237&&
第二节钛白粉的包膜244&&
一、钛白粉表面处理的目的与老化机理245&&
二、包膜的种类250&&
三、包膜的控制和影响因素253&&
第三节钛白粉包膜后的水洗、干燥和粉碎262&&
一、包膜后水洗263&&
二、干燥264&&
三、粉碎267&&
四、粉碎后物料的冷却与包装272&&
第四节金红石晶种的制备273&&
一、晶体和X衍射基础知识介绍276&&
二、煅烧晶种的制备原理279&&
三、煅烧晶种的制备282&&
四、其它金红石晶种284&&
第五节后处理化学试剂的制备285&&
一、润湿分散剂285&&
二、包膜剂286&&
第六节污水处理及水的综合利用289&&
一、硫酸法钛白废水中的组成及特性289&&
二、污水处理工艺流程291&&
三、污水处理降低成本的途径294&&
第六章硫酸法钛白生产废、副的综合利用296&&
第一节钛白废酸的直接利用296&&
一、中和法***硫酸铵296&&
二、硫酸法生产工业硫酸镁301&&
三、用废酸生产过磷酸钙303&&
四、用废酸制备活性白土307&&
五、生产工业硫酸锌309&&
第二节钛白废酸浓缩工艺311&&
一、浸没燃烧法简介313&&
二、真空浓缩法简介314&&
三、其它浓缩方法318&&
第三节钛白废酸中氧化钪回收320&&
一、含钛原料中钪的富集方法320&&
二、废酸萃取钪的反应机理321&&
三、工艺流程的简述322&&
四、废水的处理323&&
第四节红石膏的处理与应用323&&
一、钛石膏做复合胶结材料324&&
二、钛石膏做水泥缓凝剂325&&
三、钛石膏做石膏?粉煤灰路基材料325&&
第五节硫酸亚铁的处理与应用327&&
一、制备铁系颜料327&&
二、生产一水硫酸亚铁329&&
三、聚合硫酸铁330&&
第七章钛白粉各指标的含义、影响因素与应用332&&
第一节白度332&&
一、白度的定义以及标准分类332&&
二、影响钛白粉白度的主要因素341&&
第二节遮盖力和消色力348&&
一、遮盖力理论348&&
二、消色力的理论支持350&&
三、遮盖力的测定351&&
四、消色力的测定352&&
五、影响消色力和遮盖力的因素356&&
六、关于干遮盖力359&&
第三节粒度分布与细度360&&
一、粒度的测定361&&
二、粒度和粒度分布对其它产品指标的影响366&&
第四节吸油量与吸水量370&&
一、吸油量的含义及做法370&&
二、影响吸油量的因素371&&
三、关于流动点测吸油量373&&
四、吸水量374&&
第五节分散性375&&
一、颜料粒子的存在状态375&&
二、颜料分散性的影响因素376&&
三、颜料分散性的检测与判断383&&
第六节耐候性385&&
一、耐候性的表述386&&
二、耐候性的表示方法387&&
三、耐候性的测定方法391&&
四、影响耐候性的因素394&&
第七节其它397&&
一、水分含量和105℃烧失量397&&
二、水溶物和pH399&&
三、二氧化钛含量和金红石型转化率400&&
参考文献402&&
第二部分:《各种钛白粉技术内部资料汇编》光盘,有1000多页内容,包含以下目&录所对应内容,几乎涵盖了所有这方面的内容。&
第一章&概述&
第一节&国外钛白粉发展概况&
第二节&我国钛白粉发展概况&
第三节&钛白粉的性质&
第四节&涂料用钛白粉的品种&
第五节&钛白粉的应用及质量要求&
第六节&钛白粉的制法&
第二章&钛矿资源与利用&
第一节&钛矿的资源&
第二节&钛矿的选矿&
第三节&(高)钛渣的生产&
第四节&人造金红石的生产&
第五节&钛原料的粉碎&
第三章&硫酸法钛白粉的生产&
第一节&酸解、浸取、还原&
第二节&钛液残渣的去除&
第三节&硫酸亚铁的结晶与晶体分离&
第四节&钛液的净化与浓缩&
第五节&晶种的制备&
第六节&钛液的水解&
第七节&偏钛酸的分离与水洗&
第八节&偏钛酸的漂白&
第九节&水处理&
第十节&偏钛酸的盐处理&
第十一&节偏钛酸的煅烧&
第十二&节钛白粉的粉碎&
第四章&氯化法钛白工艺及设备&
第一节&概述&
第二节&氯化法的原料&
第三节&粗四氯化钛***工艺及设备&
第四节&精四氯化钛***工艺技术&
第五节&四氯化钛气相氧化***金红石型二氧化钛&
第六节&氯化法钛白表面处理工艺及设备&
第七节&给大型氯化法钛白粉厂建设提出的建议&
第五章&纳米钛白粉的制备与应用&
第一节&国外纳米钛白粉的发展概况&
第二节&我国纳米钛白粉的发展概况&
第三节&纳米钛白粉的制备方法&
第四节&我国纳米钛白粉生产方法的选择&
第五节&纳米钛白粉的性能特点&
第六节&纳米钛白粉的应用&
第七节&问题与展望&
第六章&复合钛白粉的开发&
第一节&二氧化钛增量剂(体质颜料)&
第二节&包核钛白粉&
第三节&包核钛白粉的应用&
第四节&复合钛白粉的生产方法&
第五节&湿法制包核钛白粉的实践&
第六节&云母钛珠光颜料的制备与应用&
第七节&球状导电钛白粉的制备与应用&
第七章&三废的治理与利用&
第一节&三废的产生、危害与治理&
第二节&废酸的利用&
第三节&绿矾的利用&
第八章&钛白粉生产的安全技术&
第一节&钛白粉生产中的危险化学品&
第二节&各种危险化学品的危险、危害因素分析&
第三节&钛白粉的有害因素分析&
第四节&对钛白粉厂危险化学品的危险性评价&
第五节&钛白粉厂应该采取的安全防范措施&
第六节&危险化学品事故应急救援预案&
第九章&钛白粉生产的分析方法&
第一节&原辅材料的分析&
第二节&中间控制项目的分析&
附录一&二氧化钛颜料国家标准&
附录二&各种分析方法的国家标准&
附录三&钛白粉企业通讯录&
1&钛白粉后处理水洗洗液回收利用装置&
2&一种钛白粉生产过程中产生的酸性污水的综合治理方法&
3&一种无机复合包膜钛白粉及其制备方法&
4&钛白粉煅烧尾气干法回收用电除尘器&
5&酸解渣再利用制备钛白粉时的预处理方法&
6&一种改性钛白粉及其制备方法、一种汽车中涂涂料&
7&利用工业钛白粉合成氮掺杂纳米二氧化钛的方法&
8&低浓度钛液制备高亮度金红石钛白粉的水解方法&
9&一种钛白粉用氢氧化铝的制备方法&
10&一种钛白粉生产专用闪蒸干燥机&
11&一种装饰纸钛白粉生产过程中使用的迷宫式耐酸泵&
12&一种钛白粉生产废水的离心-微絮凝再生处理组合方法&
13&用于钛白粉生产的压滤干燥机&
14&钛白粉管式过滤机&
15&钛白粉包装袋检验专用跌落装置&
16&一种船舶涂料用钛白粉的制备方法&
17&一种致密复合膜钛白粉的表面处理方法&
18&钛白粉酸解尾气吸收处理装置&
19&一种钛白粉气流粉碎尾气热量回收装置&
20&钛白粉专用自动包装系统&
21&钛白粉专用研磨机动静磨盘(JM系列)&
22&汽车内饰革用钛白粉颜料色浆的制备方法&
23&钛白粉烟道灰回收利用系统&
24&用硫酸法生产钛白粉所得废酸生产碳酸亚铁和硫酸钠的方法&
25&用硫酸法生产钛白粉所得废酸生产碳酸亚铁和硫酸氨的方法&
26&用硫酸法生产钛白粉所得废酸生产硝酸亚铁和硫酸钙的方法&
27&用硫酸法生产钛白粉所得废酸生产硝酸亚铁和硫酸钡的方法&
28&用硫酸法生产钛白粉所得废酸生产硝酸亚铁和硫酸铅的方法&
29&罩式消泡器及硫酸法制备钛白粉的酸解工艺&
30&钛白粉自动包装工艺及其专用系统&
31&一种氟金云母复合钛白粉的制备方法&
32&利用钛白粉生产中的副产品提取软锰矿并生产硫酸锰的方法&
33&硫酸法钛白粉生产中回转窑煅烧烟气热能利用方法及装置&
34&表面改性的钛白粉及其制备方法&
35&一种钛白粉表面无机包覆方法&
36&从硫酸法制备钛白粉的废酸中回收硫酸和硫酸盐的工艺&
37&用硫酸法钛白粉行业废亚铁渣制备硫酸亚铁铵的方法&
38&利用钛白粉厂的废酸提取锗、铟的工艺&
39&一种高岭土基复合钛白粉及其制备方法&
40&煅烧高岭土基复合钛白粉及其制备方法&
41&利用钛白粉厂的废酸提取三氧化二钪的工艺&
42&一种钛白粉落窑品的湿式粉碎的分散方法&
43&晶格稳定的金红石型钛白粉制备方法&
44&利用钛白粉厂的废酸从铬渣中提取钒、铬的工艺&
45&利用钛白粉厂的废酸从含锌20%以下氧化物料中***电解锌&
46&模拟钛白粉生产过程中烘干煅烧转窑的试验室连续转动装置&
47&硫酸法钛白粉生产中废酸废渣的利用方法&
48&一种钛白粉副产物七水硫酸亚铁的提纯方法&
49&一种利用高纯水制备高纯钛白粉的方法&
50&钛白粉粉碎助磨技术&
温馨提示:我们可提供各类技术,因篇幅限制不能全部列出,若没找到你要的&技术资料,可联系***提供(******:010-  010-)网&站:www.aishubook.com&&
农业银行:卡号:28&&
邮政储蓄:卡号:04&&
农村信用社卡号:&25&&
交通银行:卡号:02&&
工商银行:卡号:00&&
建设银行:卡号:81&&
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全面解析轻质碳酸钙的表面改性技术
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轻钙晶型可控、具有半补强和补强等优异特性,是目前重钙所无法具备的,因此,尽管其价格远高于重钙,生产技术也复杂得多,但在用作在许多中高档产品的功能性填料方面是重钙所无法取代的。&一、轻质碳酸钙的生产方式重钙是采用物理研磨的方法将天然矿物直接经机械粉碎所得产品,而轻质碳酸钙则是用化学加工方法制得的。由于(2.4-2.8ml/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9ml/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。&化学方法又分为碳化法、苏尔维法、联钙法、苛碱法和氯化钙-苏打法五种方法,其中应用最多的是碳化法,其次是氯化钙-苏打法。&1、碳化法:其化学反应过程如下2、氯化钙-苏打法在纯碱水溶液中加入氯化钙进行复***反应,并进行快速冷却而生成无定形的碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得沉淀碳酸钙。&&采用化学方法生产的轻钙粉体粒度小(数微米以下)、粒度分布窄(可视为单分散)、粒子晶型多样(不同用途晶型要求不同)。&其他化学生产方法机理可详读《纳米碳酸钙关键技术》(颜鑫著)。轻钙粒度及对应比表面积见下图。&&二、活性碳酸钙表面改性按是否进行表面处理可分为普通沉淀碳酸钙和活性碳酸钙。因活性碳酸钙都有一定程度的补强作用,因此习惯上把活性碳酸钙称为改性碳酸钙。&1、为什么要进行表面改性其一,碳酸钙属无机材料,其表面具有许多羟基,容易吸附水分,未经表面处理碳酸钙粉末表面亲水疏油,呈强极性,在有机介质中难于均匀分散,两者界面难于形成良好的黏结。&其二,纳米碳酸钙粒径小,具有极大的比表面积和较高的比表面能,在制备和后处理过程中极易发生粒子凝并、团聚,形成二次粒子,在应用过程中失去纳米材料所具备的特性,从而影响实际应用效果,既起不到补强的作用,相反因界面缺陷会影响制品的某些物理性能。&随着颗粒直径变小,比表面积将会显著增大,说明粉体粒子表面原子所占的百分数将会显著地增加。对直径大于0.1μm的颗粒表面效应可忽略不计,当尺寸小于0.1μm时,其表面原子百分数激剧增长。&&由于纳米碳酸钙表面效应的存在,使得表面原子处于“裸露”状态,周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性易与其它原子结合而稳定下来,具有极高的化学活性。因此易引发纳米碳酸钙一次粒子团聚形成二次粒子。&2、碳酸钙结构模型图在对碳酸钙表面做文章时,需要先了解CaCO3的分子机构,下图文碳酸钙的分子结构模型。&碳酸钙分子的结构模型&结构分析:学者研究表明,钙离子半径为99pm,算上极化原因,碳酸根离子的半径约为189pm,通过推算,碳酸根离子的粒径约为钙离子体积的7倍。&将碳酸钙分子也假设为球形,区极化变形系数为0.9则碳酸钙分子的直径(粒度)约为734pm(0.734nm)。碳酸钙沉淀一般由几个,数十个,或者数百的碳酸钙分子组成。&位阻效应:由于分子结构的“位阻效应”,碳酸钙微粒的外表面绝大部分为带负电荷的碳酸根离子所占据,因而在溶液中能吸引待正电的钙离子,如果吸附的钙离子达到一定数量后,可能使原来带负电的碳酸钙微粒表面变成带正电,从而可以吸附脂肪酸根等阴离子。&实验表明,与胶体粒子组成相同的离子最容易被吸附。因此在碳酸钙胶体溶液中,碳酸钙最易吸钙离子及碳酸根离子,但因钙粉外显负电,因此只可能吸附钙离子。&3、活化机理CaCO3是难溶于水的物质,CaCO3是浆液中除了CaCO3固体粒子外,可能有以下物质:&&它们之间在浆液体系中存在相应的电离平衡,以在体系中引入硬脂酸钠为例,当硬脂酸钠引入后,有以下化学反应。&上面的反应过程有以下三步a、硬脂酸根RCOO-从液相主体迁移到CaCO3粒子附近或与液相主体中Ca2+等反应生成难溶盐前躯体;b、硬脂酸根和裸露在碳酸钙粒子外面的钙离子反应生成难溶盐,同时液相主体中的难溶前躯体迁移到碳酸钙粒子表面;c、难溶盐在CaCO3粒子表面成核并生长,把CaCO3粒子包覆起来,形成结合状态。表面处理过程中,浆液Ca(RCOO)2多聚体含量达到一定浓度,处在热力学亚稳状态,粒子之间相互碰撞凝并成核。&成核过程与粒子过饱和度有关,由于非均相成核位能低于均相成核,非均相成核更易发生。因此,控制过程的过饱和度,使非均相成核、生长,以达到表面处理的目的。&备注:一般而言,均相成核的能力(形成晶核的数目)是随着溶液过饱和程度的增大而增大的。异相成核是指分子被吸附在固体杂质表面或熔体中存在的未破坏的晶种表面而形成晶核的过程。(表面处理)&三、常用的表面活性剂和改性方法根据使用要求性能的不同,碳酸钙的改性需要采用不同的表面处理剂。按化学组成的不同,改性剂可分为有机物、低聚合物、无机物、偶联剂。&1、有机物表面改性碳酸钙a、脂肪酸(盐)对碳酸钙表面改性这类活性剂属于阴离子表面活性剂,分子一端长链烷基亲油性基团与高分子基料有较好的相容性;另一端为羧基等水溶性极性基团,可与碳酸钙等无机填料表面发生物理、化学吸附。&脂肪酸和硬脂酸盐的改性反应机理分别如下:&&硬脂酸(盐)改性碳酸钙一般在捏合机中进行,干燥温度100-110℃,时间0.5h-1.0h,硬脂酸的用量为碳酸钙的0.8%--1.0%,捏合温度在100℃左右,捏合时间15-30min。&捏合机示意图&单一脂肪酸(盐)改性效果不明显,可采用相应脂肪酸复配物。&b、磷酸酯表面改性碳酸钙磷酸酯改性碳酸钙作为填料,不仅可显著提高复合材料性能和加工性能,而且能有效地改善材料的耐酸性和阻燃性。&磷酸酯改性碳酸钙主要是通过磷酸酯与形成磷酸酯钙和磷酸酯氢钙沉积、包覆在碳酸钙颗粒表面。碱性环境中碳酸根微乎其微,碳酸钙晶体表面吸附的钙离子或羟基钙离子增多,改性过程又生产了沉淀和水,因而有利于平衡往右边移动。&在弱碱性环境中,磷酸酯对碳酸钙颗粒表面改性机理如下:&&2、低聚合物对碳酸钙的表面改性低聚合物对碳酸钙进行表面改性,能较好地提高碳酸钙在有机相中的分散稳定性,低聚合物在碳酸钙表面形成吸附层能有效地阻止颗粒的团聚。&a、聚烯烃低聚物对碳酸钙的表面改性聚烯烃低聚物是非极性聚合物,通过一些助剂可以和碳酸钙等无机填料有较好的浸润、黏附性能。这类化合物有聚丙烯、聚乙烯腊等(分子量),它们可和碳酸钙按一定比例,并加入一些表面活性剂,通过密炼、开炼、造粒便可制成新型母粒填料,能够较好地用于编织袋、聚乙烯中空制品,聚烯烃注射器等。&b、其它低聚物对碳酸钙的改性马来酸酐接枝改性的聚丙烯、聚丙烯酸(盐)、烷氧基苯乙烯、聚乙二醇、反应性纤维素等均能较好改善碳酸钙填料的润湿特性,这类极性低聚物可以定向吸附在碳酸钙颗粒表面,使碳酸钙颗粒具有电荷特性并形成吸附层,阻止碳酸钙的团聚,从而提高碳酸钙颗粒的分散性能。&3、无机物对碳酸钙的表面改性碳酸钙表面pH值高、遇酸易***,应用受到一定的限制,为了拓展其使用范围常用一些耐酸性无机物来改性碳酸钙颗粒,这类无机物有缩合磷酸、铝酸钠、硅酸钠、明矾、SiO2、TiO2等。&纳米碳酸钙粉体表面包覆SiO2一般采用湿法进行,将纳米碳酸钙浆液加热至80-90℃,激烈搅拌下缓慢加入以SiO2/CaCO3质量比为5%~8%的Na2SiO3溶液,调节pH值为8.5-9.5,使SiO2分子析出,包覆于CaCO3表面,产生异相成核,保温陈化2h,洗涤过滤,110℃干燥至恒重,120目过筛得包覆产品,包覆厚度约为2.4-3.4nm。&纳米碳酸钙包覆SiO2的意义在于提高其表面光滑度、白度和耐酸性、等性质,并在一定程度上具有SiO2的特性,扩大了纳米碳酸钙的应用范围。&4、偶联剂对碳酸钙的表面改性偶联剂是两性结构化合物,通过反应基团与碳酸钙表面羟基进行化学键合,其分子的极性基团,可以和碳酸钙颗粒表面的官能团反应,形成稳定的化学键。而另一端可与有机高分子发生化学反应或物理缠绕,从而把两种极性差异大的材料紧密结合起来,并具有很好的相容性,且赋予复合材料较好的物理、机械性能。&同时,偶联剂中心原子上结合的各类有机基团,经选择使用,可满足碳酸钙填充其他材料的需要。按其结构可分为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、钛铝酸酯、锆铝酸盐及配合物。&&5、其他改性剂及工艺a、等离子和辐照表面改性碳酸钙采用频感应耦合放电等离子系统,用惰性气体和高纯反应性气体作为等离子处理气体,形成气相自由基并吸附在固体表面,然后和气相中的单体或衍生单体聚合,在粉体表面形成大分子量聚合物薄膜。&b、超分散剂类超分散剂不同于一般传统的表面活性剂,主要由溶剂段和锚固段组成。其锚固段一般为极性基团,通过离子对、氢键、范德华力等作用以单点锚固或多点锚固的形式紧密地结合颗粒表面。超分散剂的溶剂段,常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃、聚丙烯酸酯等,其极性各不相同,分别适应于不同极性的聚合物进行改性。&从理论上讲,通过调整两段物质分子量大小和官能团,可以获得几乎满足所有要求的表面处理剂,并且由于超分散剂分子量较大(一般在),其热稳定性也十分优良。&四、活化度及吸油值测试1、用亲水性和疏水性来判断是否活化:未经活化处理的普通碳酸钙,呈亲水性,与水可以按不同比例混合,经搅拌后,静止几小时皆沉淀在水中。经活化后的碳酸钙经多次搅拌后,碳酸钙始终悬浮于水面上。工业上采用活化度衡量碳酸钙的活化程度。&测试方法:取一定量改性后的样品(约5g),加入250ml分液漏斗,加水200ml,充分混匀后,静置30min左右,待明显分层后,一次性将下沉碳酸钙放入预先在105±5℃干燥至恒重的坩埚过滤器中,抽滤出去水,移入恒温箱内,在105±5℃干燥至恒重。&以质量百分数表示的活化度X1按下式计算:&&m2为干燥后坩埚和为包覆碳酸钙质量,m1为坩埚质量,m试料的质量。&2、用吸油值判断其产品结构碳酸钙的吸油值与其颗粒间的孔隙及其表面能性能、比表面积有有关。颗粒大、粒度分布均匀、表面光洁的产品,比表面积小,吸油值低。粒度微细,分布不均,晶体结构负责或有缺陷,比表面积大,则吸油值高。&没有经过改性处理的的纳米碳酸钙除了表面带有静电易团聚外,其吸油值也会影响其应用性能。&测定方法:准确称取5g火化后的碳酸钙产品,置于玻璃板上,用已知重量的盛有DOP的滴瓶滴加DOP,同时用调刀不断搅拌,起初试样成分散状,后逐渐成团,直至全部被DOP浸润,并形成一团时即为终点。称取滴瓶重量。以每100g活性钙吸收DOP的质量(g)表示吸油值X2,以下式计算其吸油值。&&m1滴加DOP之前滴瓶和DOP的质量,m2滴加DOP之前滴瓶和DOP的质量,m试样质量。&参考来源:纳米碳酸钙表面改性及其机理的研究/舒均杰&推荐相关:

参考资料

 

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