Wollastonit ist ein faseriges Silikat Mineral mit nadelartiger Struktur und hohem Weißgrad. Es hat einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, ausgezeichnete chemisch Stabilität und flammhemmende Eigenschaften. Es verfügt außerdem über eine hohe elektrische Isolierung und eignet sich daher für verschiedene Anwendungen. Natürlicher Wollastonit ist jedoch hydrophil. Um die Ressourcennutzung zu verbessern und Mehrwert zu schaffen, modifizierter Wollastonit ist notwendig.
Die Bedeutung von Modifiziertes Wollastonitpulver
Wollastonit, insbesondere ultrafeiner Wollastonit mit hohem Aspektverhältnis, wird häufig in Kunststoffen, Gummi und Fasern verwendet. Es dient außerdem als Füllstoff und Pigment in Beschichtungen, Klebstoffen und Verbundwerkstoffen. Als anorganisches Material senkt Wollastonit die Kosten und verbessert Stabilität, Steifigkeit, Flammbeständigkeit und Isolierung. Seine schlechte Verträglichkeit mit organischen Polymeren führt jedoch zu Problemen bei der Dispersion und der Grenzflächenbindung. Eine übermäßige Zugabe kann die mechanische Festigkeit verringern und zu Sprödigkeit führen.
Daher sind physikalische, chemische oder mechanische Methoden erforderlich, um die Oberfläche zu modifizieren. Diese Modifizierung verbessert die Kompatibilität mit Polymeren und Harzen und verbessert die Dispersion. Sie erhöht außerdem die mechanische Festigkeit und die optische Leistung von Farben und Beschichtungen.
Oberflächenmodifizierung Methode der Wollastonit
Es gibt verschiedene Methoden zur Oberflächenmodifizierung von Mineralien Pulver, unterteilt in physikalische, chemische und Beschichtung Methoden. Basierend auf spezifischen Prozessen umfassen Oberflächenmodifizierungsmethoden Trocken-, Nass- und Hybridmethoden. Je nach Art, Mittel und Ziel der umfassenden Modifizierung umfassen die Methoden Beschichtung, Niederschlagsreaktion, Oberflächenchemie, Pfropfen und mechanochemische Methoden.
Zu den üblichen Modifizierungsmethoden für Wollastonit zählen anorganische Ausfällung, mechanochemische Reaktion und organische Reaktionsbeschichtung.
Modifizierungsmethode für anorganische Niederschlagsreaktionen
Bei diesem Verfahren wird durch chemische Reaktionen eine Modifikationsschicht auf der nadelförmigen Wollastonitoberfläche gebildet. Die funktionellen Struktureinheiten der Modifikationsschicht verbessern die Oberflächeneigenschaften des Wollastonits. Es handelt sich um ein einfaches, leicht durchzuführendes Verfahren, das eine Modifikation zu relativ geringen Kosten ermöglicht.
Mechanochemische Reaktion
Hierbei handelt es sich um ein Verfahren zur Verbesserung von Verbundwerkstoffen, bei dem die Wollastonitpartikel zunächst durch mechanisches Rühren und Scheren zerkleinert und granuliert werden. Die mechanische Kraft erhöht das Längenverhältnis des nadelförmigen Wollastonits deutlich von zehn auf etwa tausend und verbessert so die Gleichmäßigkeit. Anschließend werden chemische Modifizierungsverfahren eingesetzt, um modifizierte Wollastonitmaterialien zu erhalten. Dieser Ansatz reduziert effektiv die Modifizierungskosten, vereinfacht den Prozess und erfordert relativ einfache Geräte und Bedingungen. Er bietet vielversprechende Anwendungsaussichten und einen vielversprechenden Marktwert.
Organische Reaktionsbeschichtungsmethode
Bei der organischen Reaktionsbeschichtung reagieren die funktionellen Gruppen organischer Verbindungen mit der Oberfläche von Wollastonit. Dadurch bilden sich Beschichtungen auf den Wollastonitpartikeln und verbessern deren Oberflächeneigenschaften. Typischerweise werden Haftvermittler mit oleophilen und polaren Gruppen als Modifikatoren gewählt. Die oleophilen Gruppen verbessern die Kompatibilität zwischen Wollastonit und Polymeren in Kompositfüllstoffen, während polare Gruppen den Modifikator auf der Oberfläche stabilisieren.
Gängige Haftvermittler sind Silanhaftvermittler, Stearinsäure, Sebacinsäure und Titanate. Unterschiedliche Haftvermittler mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen können die Füllrate und Gleichmäßigkeit anorganischer Füllstoffe erheblich beeinflussen. Die Verwendung von zwei oder mehr verschiedenen Haftvermittlertypen in unterschiedlichen Konzentrationen und Verhältnissen kann die Eigenschaften anorganischer Füllstoffe deutlich verbessern.
Abschluss
In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Wollastonit national und international kontinuierlich gestiegen, während die Preise stetig anstiegen. Wollastonit wird zunehmend mit Hightech-Branchen wie Energieeinsparung, Umweltschutz, Elektronik, Biotechnologie, Luft- und Raumfahrt sowie neuen Materialien und Energien in Verbindung gebracht. Die Forschung zur Oberflächenmodifizierung von Wollastonit und ultrafeinen Wollastonitpulvern sollte weiter ausgebaut werden, um neue Anwendungsgebiete für Wollastonit zu erschließen.
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