Ácido esteárico Carbonato de calcio modificado superficialmente se utiliza ampliamente en varias industrias, especialmente plásticos, caucho, recubrimientos y adhesivos. Su función principal es mejorar la dispersión y la compatibilidad de carbonato de calcio en materiales compuestos, mejorando así el rendimiento. La molécula de ácido esteárico tiene segmentos hidrofílicos e hidrofóbicos. El grupo hidrofílico interactúa física y químicamente con la superficie del carbonato de calcio. Mediante adsorción y revestimientoReduce eficazmente las interacciones entre partículas, lo que resulta en una dispersión más uniforme en matrices poliméricas. Superficie de ácido esteárico. carbonato de calcio modificado Se puede procesar mediante métodos secos o húmedos. El método húmedo suele requerir el uso de sales de ácido esteárico, como el estearato de sodio. Ambos métodos tienen sus ventajas y desventajas, lo que los hace adecuados para diferentes necesidades de producción y características del producto.
Ácido esteárico seco Carbonato de calcio modificado superficialmente
El proceso generalmente implica el secado del carbonato de calcio para eliminar la humedad (si la humedad es inferior a 1%, no es necesario). Posteriormente, se añade ácido esteárico a la máquina de modificación de superficies para el recubrimiento. La ventaja de este proceso reside en su simplicidad, facilidad de operación y la posibilidad de lograr una producción a gran escala rápidamente. Requiere especificaciones de equipo relativamente bajas y es eficaz en escenarios con alta eficiencia de producción, pero con menor precisión de modificación.
En equipos de modificación continua de superficies con polvo, los materiales y el ácido esteárico se alimentan continuamente juntos. El ácido esteárico se añade en forma de polvo sólido, típicamente entre 0,81 TP₃T y 1,21 TP₃T del peso del carbonato de calcio, dependiendo de... tamaño de partícula o área superficial. En la producción continua, la dosificación precisa y el suministro estable de material son clave para lograr efectos de modificación consistentes. Los sistemas de automatización avanzados garantizan un control preciso del flujo de material y la adición de modificadores, asegurando así una calidad estable del producto.
En mezcladores de alta velocidadEn mezcladores horizontales de paletas y otros mezcladores con control de temperatura, el recubrimiento de superficies se realiza generalmente en lotes. Los materiales previamente dosificados y el ácido esteárico se añaden y se mezclan durante 15 a 60 minutos antes del envasado. El uso típico de ácido esteárico es de 0,81 TP³T a 1,51 TP³T de peso de carbonato de calcio, con una temperatura de reacción de alrededor de 100 °C. Esta operación en lotes es más lenta, pero más flexible, ideal para la producción de lotes pequeños y de múltiples variedades. En empresas que personalizan productos según las necesidades específicas de sus clientes, la modificación en seco de lotes es crucial.
Para mejorar la dispersión del ácido esteárico, se puede diluir con un disolvente (p. ej., etanol anhidro) antes de su modificación. Aditivos como los dispersantes pueden reducir la aglomeración y mejorar la uniformidad del recubrimiento. Los agentes de acoplamiento pueden mejorar la unión entre el carbonato de calcio y las matrices poliméricas, mejorando significativamente el rendimiento del material compuesto.
Carbonato de calcio modificado con ácido esteárico en superficie húmeda
La modificación húmeda implica el tratamiento superficial del carbonato de calcio en una solución acuosa. El proceso generalmente comienza con la saponificación del ácido esteárico y su posterior adición a la suspensión de carbonato de calcio. Tras un tiempo de reacción, se realiza la filtración y el secado. La dispersión del carbonato de calcio en fase líquida es más sencilla que en fase gaseosa.
Además, se pueden añadir dispersantes para mejorar el efecto de dispersión, garantizando una interacción más uniforme entre las partículas de carbonato de calcio y las moléculas modificadoras de superficie. Cuando las partículas de carbonato de calcio adsorben sales de ácido esteárico, la energía superficial se reduce. Incluso después de la filtración y el secado, se forman partículas secundarias con una aglomeración más débil, que pueden redispersarse fácilmente con menor fuerza de cizallamiento.
Los equipos de modificación húmeda suelen ser sencillos y consisten en contenedores con agitadores y mezcladores estáticos. Una agitación fuerte mejora la eficiencia de la activación y acorta el tiempo de reacción, pero requiere un mayor rendimiento del equipo.
Aunque la modificación de superficies húmedas puede realizarse a temperatura ambiente, se requieren tiempos de reacción más largos. Por lo tanto, generalmente se aplica calor, con temperaturas de modificación de entre 50 y 100 °C.
La modificación de la superficie húmeda se utiliza comúnmente para el carbonato de calcio ligero y el carbonato de calcio pesado ultrafino producido mediante molienda húmeda.
Conclusión
El ácido esteárico es un modificador de superficie versátil y rentable para el carbonato de calcio. Tanto los métodos de modificación en seco como en húmedo presentan ventajas únicas y se seleccionan según las necesidades específicas de producción. La modificación en seco ofrece simplicidad y rapidez, mientras que la modificación en húmedo garantiza una mejor dispersión y una interacción uniforme con las partículas de carbonato de calcio. Al seleccionar cuidadosamente el método de modificación adecuado, los fabricantes pueden optimizar el rendimiento del carbonato de calcio en diversas aplicaciones, mejorando así la calidad de los productos finales.
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