超細(xì)碳酸鈣表面包覆改性應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題:
?。?)改性工藝
目前工業(yè)上應(yīng)用的表面改性工藝主要有干法工藝、濕法工藝、復(fù)合工藝三大類。
干法改性是將碳酸鈣***放入高速捏合機(jī)中,旋轉(zhuǎn)后升至一定的溫度,加入表面處理劑進(jìn)行捏合處理。此方法簡(jiǎn)單易行,適用于各種偶聯(lián)劑的表面處理。目前,工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用的主要是SLG型連續(xù)表面改性機(jī)。
濕法改性是將先活化劑加入到溶劑中,或直接加入到碳酸鈣的懸浮液中進(jìn)行處理。此方法表面處理劑與碳酸鈣粒子相互作用,包裹均勻,效果較好,是傳統(tǒng)的碳酸鈣表面處理方法。一般適用于可水溶或可水解的***表面改性劑以及濕法制粉(包括濕法機(jī)械超細(xì)粉碎和化學(xué)制粉)需要干燥的場(chǎng)合,如沉淀碳酸鈣(特別是納米碳酸鈣)、濕法細(xì)磨重質(zhì)碳酸鈣。
?。?)表面改性劑的種類及用量
重質(zhì)碳酸鈣的表面包覆改性劑一般采用低分子量和具有雙親結(jié)構(gòu)的***化合物,如硬脂酸等。表面改性過程如果是化學(xué)包覆,則應(yīng)優(yōu)先考慮表面改性劑與C a2+的結(jié)合并生成各種鈣鹽沉淀問題,如硬脂酸鈣、磷酸鈣、鈦酸酯鈣、鋁酸酯鈣等。
表面改性過程如果是物理包覆,則優(yōu)先考慮表面改性劑與Ca2+的靜電吸附,如陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑,而不是陽(yáng)離子表面活性劑。
一般隨著改性劑用量增加,表面***物包覆量逐漸增大,改性效果逐漸增強(qiáng),使得碳酸鈣由親水性表面轉(zhuǎn)化為親油性表面。當(dāng)用量達(dá)到一定值時(shí),碳酸鈣表面剛好包覆一層***物,改性效果***好,從而沉降體積***小。當(dāng)改性劑用量超過此值,隨著改性劑用量增大,改性劑之間相互作用反而影響了改性效果,沉降體積反而增大。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,改性劑用量不宜過多,否則會(huì)適得其反。
(3)改性時(shí)間和溫度
要實(shí)現(xiàn)超細(xì)碳酸鈣的均勻包覆改性,需要適當(dāng)延長(zhǎng)改性時(shí)間,提高改性溫度,但不可過高,應(yīng)綜合考慮改性效果和能耗問題。
如肖艷杰等采用硬脂酸改性輕質(zhì)碳酸鈣的***佳工藝為:改性溫度為85℃,硬脂酸的用量為干基碳酸鈣的2.5%,皂化硬脂酸的***的量為硬脂酸的10%,改性反應(yīng)55-60min,可得到活化率99%以上,吸油量小于45mL/100g的的活性碳酸鈣。
總之,超細(xì)碳酸鈣的活化改性實(shí)際上就是選擇特定的表面活性劑,對(duì)碳酸鈣顆粒表面進(jìn)行包覆處理,使之成為功能填充材料,表面活性劑的種類和改性工藝將直接影響表面改性效果。對(duì)普通填料級(jí)的碳酸鈣一般可采用干法或濕法表面改性處理工藝,對(duì)超細(xì)級(jí)、納米級(jí)以及***型碳酸鈣則需要采用濕法改性處理工藝。