Bubuk kalsium karbonat adalah bahan pengisi anorganik yang umum digunakan, yang banyak digunakan dalam plastik, pelapis, karet dan bidang lainnya. Namun bubuk kalsium karbonat tidak sepenuhnya memenuhi persyaratan penggunaan dalam beberapa aspek, seperti fluiditas yang buruk, dispersibilitas yang rendah, ketahanan cuaca yang buruk dan masalah lainnya. Untuk mengatasi cacat-cacat tersebut dapat digunakan metode modifikasi pelapisan untuk mengatasinya. Makalah ini akan memperkenalkan peran modifikasi lapisan bubuk kalsium karbonat dan jenis pengubah terkait, kelebihan dan kekurangan.
I. Peran modifikasi pelapisan bubuk kalsium karbonat
Meningkatkan mobilitas dan desentralisasi
Modifikasi pelapisan serbuk kalsium karbonat dapat membuat permukaannya halus dan seragam, mengurangi gesekan antar partikel, serta meningkatkan fluiditas dan dispersi serbuk. Hal ini memfasilitasi peningkatan fluiditas, pencampuran dan stabilitas selama pemrosesan, dan juga mengurangi pembentukan gelembung udara dan lubang penyusutan pada produk.
Peningkatan sifat pelapukan dan mekanik
Modifikasi kelongsong bubuk kalsium karbonat juga dapat meningkatkan ketahanan cuaca dan sifat mekaniknya. Dengan mengatur ketebalan dan komposisi lapisan pelapis, penyerapan air dan reaktivitas kimia permukaan serbuk dapat dikurangi, serta ketahanan terhadap cuaca dapat ditingkatkan. Pada saat yang sama, lapisan pelapis juga dapat meningkatkan kekerasan, kekuatan dan ketahanan abrasi bubuk kalsium karbonat.
Peningkatan efisiensi pemanfaatan
Modifikasi pelapisan bubuk kalsium karbonat dapat meningkatkan daya rekat dan kompatibilitas antara bahan matriks dengan bahan matriks, sehingga mengurangi kehilangan dan pemborosan bahan pengisi serta meningkatkan efisiensi penggunaan. Selain itu, keberadaan lapisan coating juga dapat mengurangi polusi debu dan sulitnya pengoperasian manual serbuk dalam proses produksi.
metode modifikasi pelapisan bubuk kalsium karbonat
Metode pelapisan permukaan
Metode pelapisan permukaan adalah salah satu metode modifikasi pelapisan yang paling umum digunakan untuk bubuk kalsium karbonat, yang membentuk lapisan pelapis organik atau anorganik pada permukaan bubuk kalsium karbonat dengan cara pelapisan atau impregnasi. Metode ini memiliki kelebihan yaitu kesederhanaan, pengoperasian yang mudah dan biaya yang rendah, namun terkadang terdapat fenomena agregasi partikel yang mempengaruhi dispersibilitas.
Deposisi fase uap
Deposisi fase uap adalah metode modifikasi pelapisan bubuk kalsium karbonat yang lebih baru, yang membentuk lapisan pelapis seragam pada permukaan bubuk kalsium karbonat dengan cara menguapkan zat organik dan kemudian membiarkan zat organik dalam fase uap diendapkan pada permukaan. bubuk kalsium karbonat. Metode ini dapat menghasilkan lapisan pelapis yang tipis dan padat tanpa mempengaruhi ukuran dan bentuk partikel. Namun peralatan dan kondisi pengoperasian metode deposisi fase uap lebih rumit dan biayanya relatif tinggi.
metode sol-gel
Metode sol-gel merupakan suatu metode untuk membentuk lapisan pelapis pada permukaan bubuk kalsium karbonat dengan cara menghidrolisis dan gelasi senyawa anorganik. Cara ini dapat menghasilkan lapisan pelapis yang tebal dan padat, sekaligus dapat ditambahkan senyawa fungsional tertentu, seperti penghambat api dan penyerap ultraviolet, untuk meningkatkan nilai tambah produk. Namun metode sol-gel memerlukan beberapa langkah, sulit dioperasikan, dan memiliki biaya produksi yang relatif tinggi.
Jenis-jenis pengubah serta kelebihan dan kekurangan modifikasi lapisan serbuk kalsium karbonat
Pengubah Silikon
Pengubah organosilikon adalah pengubah yang banyak digunakan dalam modifikasi pelapisan bubuk kalsium karbonat dengan ketahanan terhadap pelapukan dan abrasi yang sangat baik. Pada saat yang sama, molekul silikon juga dapat membentuk lapisan pelindung padat pada permukaan bubuk, meningkatkan kemampuan cetak tinta dan aliran material serta karakteristik lainnya. Namun harga pengubah organosilikon relatif tinggi.
Pengubah asam lemak
Pengubah asam lemak adalah surfaktan pengisi anorganik yang umum digunakan yang mengurangi penyerapan air dan reaktivitas kimia pada permukaan bubuk kalsium karbonat serta meningkatkan ketahanan dan stabilitas kelembabannya. Selain itu, asam lemak juga dapat meningkatkan kompatibilitas dan daya rekat antara bubuk kalsium karbonat dengan bahan matriks seperti resin. Namun, pengubah asam lemak memiliki stabilitas yang buruk untuk kondisi suhu tinggi dan rentan terhadap dekomposisi.
Pengubah Resin
Pengubah resin adalah metode pembentukan lapisan pelapis dengan mereaksikan resin dengan permukaan bubuk kalsium karbonat. Metode ini dapat meningkatkan kekerasan, kekuatan, dan ketahanan abrasi bubuk kalsium karbonat, dan secara substansial dapat meningkatkan daya rekat dan kompatibilitas antara bubuk tersebut dan bahan substrat. Namun proses produksi pengubah resin rumit dan biayanya tinggi.
Pengubah garam logam
Pengubah garam logam adalah sejenis pengubah yang memanfaatkan ion logam untuk mengolah bubuk kalsium karbonat. Ion logam memiliki ketahanan dan stabilitas oksidasi yang baik, serta dapat meningkatkan ketahanan cuaca dan perlindungan UV dari bubuk kalsium karbonat. Namun, karena pengubah garam logam akan melepaskan ion logam dalam jumlah besar, terdapat beberapa masalah dalam perlindungan lingkungan.
Singkatnya, ada banyak metode dan pengubah yang berbeda untuk modifikasi lapisan bubuk kalsium karbonat, dan setiap metode dan pengubah memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri dalam penerapannya. Di masa depan, dengan perluasan bidang penerapan bubuk kalsium karbonat yang berkelanjutan dan perubahan permintaan pasar yang terus-menerus, kita perlu lebih mengoptimalkan metode modifikasi dan memilih pengubah yang lebih sesuai, sehingga dapat mencapai penerapan bubuk kalsium karbonat yang optimal di berbagai bidang.
