La wollastonite è un silicato fibroso minerale con una struttura aghiforme e un elevato grado di bianco. Ha un basso coefficiente di dilatazione termica, eccellente chimico stabilità e proprietà ignifughe. Presenta inoltre un elevato isolamento elettrico, che lo rende adatto a diverse applicazioni. Tuttavia, la wollastonite naturale è idrofila. Per migliorare l'utilizzo delle risorse e aggiungere valore, wollastonite modificata è necessario.
Il significato di Polvere di Wollastonite modificata
La wollastonite, in particolare quella ultrafine ad alto rapporto d'aspetto, è ampiamente utilizzata in materie plastiche, gomma e fibre. Viene anche utilizzata come riempitivo e pigmento in rivestimenti, adesivi e materiali compositi. Essendo un materiale inorganico, la wollastonite riduce i costi e migliora stabilità, rigidità, resistenza alla fiamma e isolamento. Tuttavia, la sua scarsa compatibilità con i polimeri organici causa difficoltà di dispersione e di legame interfacciale. Un'aggiunta eccessiva può ridurre la resistenza meccanica e portare a fragilità.
Pertanto, sono necessari metodi fisici, chimici o meccanici per modificarne la superficie. Questa modifica migliora la compatibilità con polimeri e resine e ne migliora la dispersione. Aumenta inoltre la resistenza meccanica e le prestazioni ottiche di vernici e rivestimenti.
Modifica della superficie Metodo della Wollastonite
Esistono vari metodi per la modifica della superficie dei minerali polveri, classificati in fisici, chimici e rivestimento Metodi. Basati su processi specifici, i metodi di modifica superficiale includono metodi a secco, a umido e ibridi. In base alla natura, ai mezzi e agli obiettivi della modifica completa, i metodi includono rivestimento, reazione di precipitazione, chimica superficiale, innesto e metodi meccanochimici.
I metodi di modifica più comuni della wollastonite includono la precipitazione inorganica, la reazione meccanochimica e il rivestimento tramite reazione organica.
Metodo di modifica della reazione di precipitazione inorganica
Questo metodo utilizza reazioni chimiche per formare uno strato di modifica sulla superficie aghiforme della wollastonite. Le unità strutturali funzionali dello strato di modifica migliorano le proprietà superficiali della wollastonite. Si tratta di un metodo semplice e di facile utilizzo che consente di ottenere la modifica a un costo relativamente basso.
Reazione meccanochimica
Si tratta di un metodo di miglioramento composito, in cui l'agitazione meccanica e il taglio frantumano e granulano inizialmente le particelle di wollastonite. La forza meccanica aumenta significativamente il rapporto di aspetto della wollastonite aghiforme da decine a circa mille, migliorandone l'uniformità. Successivamente, vengono utilizzati metodi di modifica chimica per ottenere materiali di wollastonite modificati. Questo approccio riduce efficacemente i costi di modifica, semplifica il processo e richiede attrezzature e condizioni relativamente semplici. Mostra promettenti prospettive applicative e un valore di mercato.
Metodo di rivestimento a reazione organica
Il metodo di rivestimento per reazione organica utilizza i gruppi funzionali dei composti organici per reagire con la superficie della wollastonite. Ciò si traduce in un rivestimento sulle particelle di wollastonite e ne migliora le proprietà superficiali. Tipicamente, vengono scelti come modificatori agenti accoppianti con gruppi sia oleofili che polari. I gruppi oleofili migliorano la compatibilità tra la wollastonite e i polimeri nei riempitivi compositi, mentre i gruppi polari stabilizzano il modificatore sulla superficie.
Tra gli agenti accoppianti più comuni figurano agenti accoppianti silanici, acido stearico, acido sebacico e titanati. Diversi agenti accoppianti con gruppi funzionali diversi possono influenzare significativamente la velocità di riempimento e l'uniformità dei riempitivi inorganici. L'utilizzo di due o più tipi diversi di agenti accoppianti in concentrazioni e rapporti variabili può migliorare notevolmente le proprietà dei riempitivi inorganici.
Conclusione
Negli ultimi anni, la domanda di wollastonite ha continuato a crescere sia a livello nazionale che internazionale, con prezzi in costante aumento. La wollastonite è sempre più legata a settori ad alta tecnologia come il risparmio energetico, la tutela ambientale, l'elettronica, la biotecnologia, l'aerospaziale e i nuovi materiali e l'energia. La ricerca sulla modificazione superficiale della wollastonite e sulle polveri di wollastonite ultrafine dovrebbe continuare ad espandersi, con l'obiettivo di esplorare nuove aree applicative per la wollastonite.
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