나노탄산칼슘은 표면효과와 친수성, 소유성 특성으로 인해 개질되지 않은 나노탄산칼슘은 유기고분자에 적용 시 분산성, 친화력 저하, 쉽게 뭉치는 등의 단점이 있어 제품의 품질에 심각한 영향을 미친다. , 두 재료 사이의 계면 결함으로 이어지며, 나노탄산칼슘의 충전량이 높을수록 이러한 단점은 더욱 분명해지고 과도한 충전은 재료의 원래 성능을 파괴할 수도 있습니다.
따라서 나노탄산칼슘은 일반적으로 직접 사용되지 않습니다. 표면 개질 후 나노탄산칼슘 입자는 일반적으로 "연질 응집체"를 형성하며, 이 "연질 응집체"는 도포 과정에서 약간의 조작만으로 기계적 전단 및 초음파 진동을 통해 분해될 수 있습니다. 따라서 나노미터 탄산칼슘의 표면개질은 매우 중요하다.
나노탄산칼슘 개질제 종류
나노 탄산칼슘의 개질 경로는 일반적으로 그래프팅 및 커플링 반응을 채택합니다. 개질제는 구조와 특성의 차이에 따라 계면활성제, 커플링제, 고분자, 무기물질로 나눌 수 있습니다.
계면활성제
현재 가장 일반적으로 사용되는 계면활성제에는 지방산, 인산염 및 고분자 화합물이 포함됩니다.
지방산 개질제 분자의 한쪽 말단에 있는 장쇄 알킬기 구조는 중합체의 구조와 유사합니다. 유사한 설명의 원리에 따르면, 이들은 폴리머 매트릭스와 더 잘 호환될 수 있습니다. 분자 반대편의 카르복실기와 같은 극성기는 무기물에 사용될 수 있습니다. 물질(예: 나노탄산칼슘)의 표면에서 물리적 또는 화학적 흡착이 발생합니다.
인산염 에스테르는 주로 인산염 이온, 칼슘 이온과 반응하여 인산염을 형성하고, 이것이 탄산칼슘 표면에 코팅됩니다.
나노미터 탄산칼슘 표면의 친유성 및 소수성 특성을 개선하기 위해 변형이 수행됩니다.
고분자 화합물은 나노입자의 입자 크기를 조절하여 표면 상태를 변화시킴으로써 변형됩니다. 설폰산 그룹 또는 카르복실산 그룹을 포함하는 고분자 화합물은 개질제로 사용될 수 있으며 대부분 이온화 가능한 그룹입니다.
커플링제
커플링제는 각각 탄산칼슘 표면의 작용기와 화학적 반응 또는 물리적 얽힘을 통해 매우 다른 특성을 갖는 두 가지 물질인 탄산칼슘과 유기체를 결합하여 변형됩니다. 나노미터 탄산칼슘 표면의 분자 가교를 통해 커플링제가 변형됩니다. , 나노미터 탄산칼슘과 유기 물질 간의 상용성을 향상시킵니다.
티타네이트 커플링제와 알루미네이트 커플링제는 현재 가장 일반적으로 사용되는 커플링제 나노탄산칼슘 개질제입니다.
고분자 및 무기물
고분자(Polymer)는 방향성 흡착을 통해 탄산칼슘 표면에 물리적 또는 화학적 흡착층을 형성하고 전하 특성을 부여하여 탄산칼슘 입자가 뭉치는 것을 방지하고 분산성을 향상시키는 개질제의 일종이다.
개질제로서 무기전해질이 나노탄산칼슘 표면에 흡착되어 나노탄산칼슘 표면전위의 절대값을 크게 높일 수 있다. 동시에 나노 탄산칼슘 표면과 물 사이의 습윤도도 향상되어 나노 탄산칼슘이 형성되는 것을 어느 정도 방지합니다. 물에서의 응집.
일반적으로 사용되는 무기 전해질 개질제로는 알루민산나트륨, 규산나트륨, 명반, 축합인산 등이 있습니다.
나노탄산칼슘 개질방법
나노미터 탄산칼슘의 표면 개질에 사용되는 현재 방법에는 주로 국소 화학 반응 개질, 표면 코팅 개질, 마이크로에멀젼 개질, 기계적 개질 및 고에너지 표면 개질이 포함됩니다.
국소 화학 반응 변형
국부적인 화학반응 개질 방법은 주로 나노미터 크기의 탄산칼슘의 표면 작용기와 개질제 사이의 화학 반응을 통해 개질 목적을 달성합니다. 건식법과 습식법의 두 가지 공정으로 나누어집니다.
건식 개질: 건식 개질은 고속 반죽기에 나노탄산칼슘을 넣고 회전시켜 가열하는 것입니다. 일정온도까지 가열되면 표면개질제를 첨가하여 반죽개질을 한다. 건식 개질은 물리적 혼합 방식을 채택하며 공정이 비교적 간단합니다. 그러나 나노탄산칼슘은 입자 크기가 40~60nm로 매우 작기 때문에 비표면적과 정전기가 크고, 더 큰 입자로 응집되기 쉽습니다. 응집은 나노 탄산칼슘 입자의 활성화 정도를 감소시키고 분산이 불량하므로 개질 효과가 이상적이지 않습니다.
습식 개질 : 습식 개질은 탄화 후기 단계의 표면 처리를 위해 나노탄산칼슘 현탁액에 표면 개질제를 첨가하고, 특정 온도 및 교반 조건에서 표면 개질을 완료하는 것을 말합니다. 탄산칼슘 제조업체는 습식 개질을 사용하며 공정 흐름은 다음과 같습니다.
나노탄산칼슘을 습식 개질한 후 건조, 분산, 포장해야 합니다. 분산 부분의 경우 분산기로 세 가지 유형의 장비를 권장합니다. 더 좋은 효과가 있습니다.
- 일정 질량의 Ca(OH)2 현탁액을 준비하고 가열 및 교반 조건에서 적당량의 결정형 조절제를 첨가한 후 CO2와 N2의 혼합 가스를 도입하여 탄화시키고 적정법으로 탄화 속도를 측정합니다.
- 나노탄산칼슘 현탁액에 표면개질제 적당량을 첨가하고 표면개질제가 나노탄산칼슘 표면에 균일하게 코팅되도록 잘 저어주는 단계;
- 흡입 여과, 건조, 파쇄 및 체질을 통해 습식 개질된 나노 탄산칼슘 입자를 얻습니다.
표면코팅 개질방법
화학반응 없이 표면개질제와 나노미터 크기의 탄산칼슘 표면을 반데르발스 힘이나 물리적인 방법으로만 연결하는 개질법을 말한다.
이 방법은 나노탄산칼슘을 제조하면서 용액에 계면활성제를 첨가할 수 있어 제조와 개질의 동시 목적을 달성할 수 있다. 왜냐하면 계면활성제의 존재로 인해 이 방법으로 생성된 탄산칼슘의 분산성이 좋아지기 때문이다. 개선하다.
마이크로에멀젼 변형 방법
마이크로에멀젼 변형 방법은 캡슐화 변형이라고도 합니다. 이 방법은 나노탄산칼슘의 표면을 다른 물질의 막을 코팅하여 입자 표면의 고유 특성을 변화시키는 방식으로 변형됩니다.
이 방법은 표면코팅 개질법과 유사하지만, 이 방법으로 개질한 후 나노탄산칼슘 표면에 코팅된 피막은 표면코팅으로 개질한 것보다 균일하다.
기계화학적 변형 방법
기계화학적 개질법은 강한 기계적 힘을 이용해 입자 표면을 의도적으로 활성화시켜 분자 격자를 이동시켜 물리화학적 구조와 표면 결정 구조를 변화시키고, 입자와 유기 또는 무기 물질과의 반응성을 향상시키는 개질 방법이다. .
이 개질 방법은 탄산칼슘의 큰 입자에 매우 효과적입니다. 나노규모 탄산칼슘은 입자 크기가 작기 때문에 기계적 파쇄 및 분쇄를 통한 기계적 화학적 개질 방법으로는 더 이상 우수한 개질 효과를 발휘할 수 없습니다. 성적 효과.
나노입자의 나노 효과를 최대한 발휘하고, 나노입자의 표면 특성을 개선하고, 매트릭스 내 나노입자의 분산 및 상용성을 향상시키며, 우수한 성능을 갖는 복합재료를 준비하면 재료의 응용 분야가 넓어질 것입니다.
나노탄산칼슘은 탄산칼슘 분야의 고급 제품입니다. 우리나라 나노탄산칼슘의 품질이 좋아질수록 원가는 계속 낮아지고 있다. 이제 수입품을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 국제 시장에도 수출되기 시작했습니다. 나는 국내 나노탄산칼슘의 시장 전망이 점점 더 밝아질 것이라고 믿는다. .
